一種靜止無(wú)功補(bǔ)償器的仿真建模方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種靜止無(wú)功補(bǔ)償器的仿真建模方法，所述靜止無(wú)功補(bǔ)償器包括一組晶閘管控制電抗器和至少一組濾波電容器，各濾波電容器由電阻、電感和電容串聯(lián)而成；所述方法包括如下內(nèi)容：在仿真軟件中搭建主回路模型和通用控制器模型，其中，主回路模型中設(shè)計(jì)有主回路參數(shù)計(jì)算器；輸入靜止無(wú)功補(bǔ)償器的容量和母線電壓；主回路參數(shù)計(jì)算器計(jì)算相控電抗器的電感參數(shù)，分配各組濾波器的容量；主回路參數(shù)計(jì)算器計(jì)算確定各組濾波電容器中的電容、電感及電阻的參數(shù)。此方法可避免系統(tǒng)仿真人員在每次改變SVC容量時(shí)都要重新設(shè)計(jì)主回路參數(shù)的麻煩，極大地方便系統(tǒng)仿真人員在電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)處?kù)`活配置靜止無(wú)功補(bǔ)償器進(jìn)行系統(tǒng)仿真研究。
【專利說(shuō)明】一種靜止無(wú)功補(bǔ)償器的仿真建模方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于大功率電力電子領(lǐng)域，特別涉及一種高壓大容量靜止無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域的 仿真建模方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 靜止無(wú)功補(bǔ)償器（Static Var Compensator, SVC)是柔性交流輸電裝置家族中典 型的并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償裝置，其可靠性、有效性已得到了理論和實(shí)踐的驗(yàn)證，是增加線路輸 送能力、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、阻尼系統(tǒng)振蕩的較為經(jīng)濟(jì)的設(shè)備。靜止無(wú)功補(bǔ)償器通過(guò)變壓器 6接入高壓輸電系統(tǒng)，所述靜止無(wú)功補(bǔ)償器由一組晶閘管控制電抗器（Thyristor Control Reactor，TCR)和多組濾波電容器（Filter Capactior，F(xiàn)C)組成，其中，TCR由相控電抗器1 與晶閘管閥組2串聯(lián)后按角形接線，F(xiàn)C由電阻3、電感4、電容5串聯(lián)組成。
[0003] 目前對(duì)電力電子設(shè)備進(jìn)行仿真研究的方法均為在仿真軟件中搭建好一次回路，然 后對(duì)控制算法建模，主回路一次參數(shù)通過(guò)事先人為計(jì)算進(jìn)行設(shè)置，每次修改SVC容量或母 線電壓時(shí)，都要對(duì)一次參數(shù)重新進(jìn)行計(jì)算，有時(shí)也會(huì)不可避免地出現(xiàn)人為計(jì)算錯(cuò)誤。
[0004] 隨著靜止無(wú)功補(bǔ)償器在電網(wǎng)中應(yīng)用得越來(lái)越廣泛，在進(jìn)行系統(tǒng)仿真時(shí)不可避免的 需要研究SVC掛網(wǎng)后的電網(wǎng)運(yùn)行特性，然而目前系統(tǒng)仿真人員對(duì)SVC -次參數(shù)的設(shè)計(jì)知之 甚少，每次改變SVC容量時(shí)需要對(duì)主電路參數(shù)重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，降低了系統(tǒng)仿真人員的工作 效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的，在于提供一種靜止無(wú)功補(bǔ)償器的仿真建模方法，其可避免系統(tǒng)仿 真人員在每次改變SVC容量時(shí)都要重新設(shè)計(jì)主回路參數(shù)的麻煩，極大地方便系統(tǒng)仿真人員 在電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)處?kù)`活配置靜止無(wú)功補(bǔ)償器進(jìn)行系統(tǒng)仿真研究。
[0006] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
[0007] -種靜止無(wú)功補(bǔ)償器的仿真建模方法，所述靜止無(wú)功補(bǔ)償器包括一組晶閘管控制 電抗器和至少一組濾波電容器，其中，晶閘管控制電抗器由三條相同的支路以三角形連接 而構(gòu)成，所述每條支路均由至少一個(gè)相控電抗器和至少一個(gè)晶閘管閥組串聯(lián)而成，各濾波 電容器由至少一個(gè)電阻、至少一個(gè)電感和至少一個(gè)電容串聯(lián)而成，所述晶閘管控制電抗器 的任一頂點(diǎn)與各濾波電容器的一端均連接至變壓器的一端，而變壓器的另一端接入高壓輸 電系統(tǒng)，所述所有濾波電容器的另一端并接；所述方法包括如下步驟：
[0008] (1)在仿真軟件中搭建靜止無(wú)功補(bǔ)償器的主回路模型和通用控制器模型，其中，主 回路模型中設(shè)計(jì)有主回路參數(shù)計(jì)算器；
[0009] (2)輸入靜止無(wú)功補(bǔ)償器的容量和母線電壓；
[0010] (3)主回路參數(shù)計(jì)算器計(jì)算相控電抗器的電感參數(shù)；
[0011] (4)主回路參數(shù)計(jì)算器根據(jù)晶閘管控制電抗器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的主要諧波次數(shù)和諧波 幅值分配各組濾波器的容量；
[0012] (5)主回路參數(shù)計(jì)算器根據(jù)需要補(bǔ)償?shù)幕ㄈ萘俊⒄{(diào)諧頻率和品質(zhì)因數(shù)，計(jì)算確定 各組濾波電容器中的電容、電感及電阻的參數(shù)。
[0013] 上述步驟（3)中，主回路參數(shù)計(jì)算器根據(jù)下式計(jì)算相控電抗器的電感參數(shù)LTCK :
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種靜止無(wú)功補(bǔ)償器的仿真建模方法，所述靜止無(wú)功補(bǔ)償器包括一組晶閘管控制電 抗器和至少一組濾波電容器，其中，晶閘管控制電抗器由三條相同的支路以三角形連接而 構(gòu)成，所述每條支路均由至少一個(gè)相控電抗器和至少一個(gè)晶閘管閥組串聯(lián)而成，各濾波電 容器由至少一個(gè)電阻、至少一個(gè)電感和至少一個(gè)電容串聯(lián)而成，所述晶閘管控制電抗器的 任一頂點(diǎn)與各濾波電容器的一端均連接至變壓器的一端，而變壓器的另一端接入高壓輸電 系統(tǒng)，所述所有濾波電容器的另一端并接；其特征在于所述方法包括如下步驟： (1) 在仿真軟件中搭建靜止無(wú)功補(bǔ)償器的主回路模型和通用控制器模型，其中，主回路 模型中設(shè)計(jì)有主回路參數(shù)計(jì)算器； (2) 輸入靜止無(wú)功補(bǔ)償器的容量和母線電壓； (3) 主回路參數(shù)計(jì)算器計(jì)算相控電抗器的電感參數(shù)； (4) 主回路參數(shù)計(jì)算器根據(jù)晶閘管控制電抗器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的主要諧波次數(shù)和諧波幅值 分配各組濾波器的容量； (5) 主回路參數(shù)計(jì)算器根據(jù)需要補(bǔ)償?shù)幕ㄈ萘?、調(diào)諧頻率和品質(zhì)因數(shù)，計(jì)算確定各組 濾波電容器中的電容、電感及電阻的參數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種靜止無(wú)功補(bǔ)償器的仿真建模方法，其特征在于：所述步驟 (3) 中，主回路參數(shù)計(jì)算器根據(jù)下式計(jì)算相控電抗器的電感參數(shù)LTai :
其中，Qsv。表示靜止無(wú)功補(bǔ)償器的容量，U2n表示母線電壓，ωι表示基波角頻率，f(a) 表示靜止無(wú)功補(bǔ)償器額定觸發(fā)角所對(duì)應(yīng)的晶閘管控制電抗器電納標(biāo)幺值。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種靜止無(wú)功補(bǔ)償器的仿真建模方法，其特征在于：所述步驟 (4) 中，無(wú)源濾波器組的總?cè)萘繛榫чl管控制電抗器容量的一半。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種靜止無(wú)功補(bǔ)償器的仿真建模方法，其特征在于：所述步驟 (5) 中，主回路參數(shù)計(jì)算器利用下式計(jì)算確定各組濾波電容器中的電容、電感及電阻的參 數(shù)：
其中，Ch表示電容的參數(shù)，Lh表示電感的參數(shù)，Rh表示電阻的參數(shù)，Q rch表示濾波器基波 容量，h表示濾波器調(diào)諧次數(shù)，U2n表示母線電壓，ω i表示基波角頻率，q表示單調(diào)諧濾波器 品質(zhì)因數(shù)。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104102752SQ201310112190
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月1日
【發(fā)明者】黃曉明, 黃華, 李海英, 顧益磊, 丁勇, 包順先, 陸翌, 裘鵬 申請(qǐng)人:浙江省電力公司電力科學(xué)研究院, 南京南瑞繼保電氣有限公司