TSC ＋STATCOM 的混合无功补偿装置协调控制策略研究

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1、第37卷第3期四川电力技术V01．37。No．32014年6月SiehuanElectricPowerTechnologyJun．，2014TSC+STATCOM的混合无功补偿装置协调控制策略研究张翔。王奔。冯阳，马明智(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：提出一种由TSC和STATCOM构成的混合无功补偿装置，兼具TSC大容量、低成本和STATCOM准确无功补偿的优点。采用分层控制结构，利用专家系统来推理协调二者运行。对TSC频繁投切的情况，为避免电容器组投入时的涌流，TSC采用预充电技术，并于电网电压峰值时

2、刻投入。考虑到STATCOM的数学模型为一强耦合、非线性系统，采用逆系统方法对其进行线性化解耦，再用变结构理论进行设计。仿真结果表明，在采用所提控制策略下，该混合无功补偿装置具有良好的补偿效果。关键词：无功补偿；混合无功补偿装置；专家系统；逆系统；变结构控制Abstract：Ahydragcompensatorwhichconsistsofthyristorswitchedcapacitor(TSC)andstaticsynchronouscompensator(STATCOM)isproposed．Ithastheadvant

3、agesofTSCandSTATCOMandcanrealizelowcost，largecapacityandaccuratereactivecompensation．ThehierarchicalcontrolstructureisadoptedandthecoordinatedcontrolofTSCandSTATCOMisreal—izedbyexpeflsystem．Inordertoavoidinrushcurrent，thepre—chargetechnologyisappliedtoTSCandthecapaci

4、torisputintooperationinthesystemvoltagepeak．ConsideringthefactthatthemathematicalmodelofSTATCOMisanonlinearCOU-plingsystem，theinversesystemapproachisadoptedtocarryoutthedecouplinglinearizationoftheoriginalsystem．Thenthevariable—structurecontrolisusedforitsdesign．Thes

5、imulationresultsindicatethatthehybridVarcompensatorhasaperfectcompensationperformancebasedontheproposedcontrolstrategy．Keywords：reactivecompensation；hyb~dVarcompensator；expertsystem；inversesystem；variable—structurecontrol中图分类号：TM761文献标志码：A文章编号：1003—6954(2014)03—0034—

6、05电力系统中，大量无功的远距离传输造成电网造价昂贵，这限制了其进一步的发展。故研究一种损耗增加、各节点电压降低，严重影响电能质低成本、快速、大容量的无级无功补偿装置显得非常量¨。近年来，随着负荷容量的不断增加，电网对有必要一。无功的需求越来越大，无功功率的补偿就显得尤为针对TSC和STATCOM各自的优缺点，提出一重要。目前，无功补偿装置种类繁多，主要有固定电种由TSC与STATCOM构成的混合无功补偿装置，容器(fixedcompensator，FC)、并联饱和电抗器(satu．兼具TSC低成本、大容量和STATCOM准确补

7、偿的rattdresistance，SR)、晶闸管控制电抗器(thyristor优点。TSC为离散子系统，STATCOM为连续子系controlledresistance，TCR)和晶闸管投切电容器统，所以混合无功补偿装置是由离散子系统和连续(thyristorswitchedcapacitor，TSC)等。而得益于电子系统构成的混杂系统，其控制是该无功补偿装置力电子技术的发展，静止同步无功补偿器(static的重点。为实现离散子系统TSC和连续子系统synchronouscompensator，STATCOM)也受到了广泛ST

8、ATCOM的协调控制，在分析其工作原理的基础的关注，。上，采用分层控制结构。其中，TSC与传统机械开关目前，TSC作为一种成本较低、控制简单的无功投切电容器(mechanicalswitchingcapacitor，MSC)不补偿装置已得到广泛应用，但其只能实现