基于H桥级联同期并网装置实现SSSC功能的仿真研究

摘要

随着我国电力系统规模的不断扩大,电网互联已成为我国电网发展的必然趋势.FACTS技术的发展为电网互联提供了技术支持,静止同步串联补偿器(SSSC)作为新一代串联补偿型FACTS设备,具有广阔应用前景和发展空间.它能在不改变电网结构的前提下,有效地提高输电线路的传输容量,对提高电网的稳定性有重要意义. 针对目前输电线路电压等级高,输送容量大的现象,需采用较大容量的FACTS装置来满足电网的发展要求,通常采用增加换流器主电路容量的方法.由于H桥级联多电平结构在实现模块化以及扩展方面有优势,本文分析了基于H桥级联结构的同期并网装置,在新并网结构基础上阐明了并网装置与SSSC的转换过程,以及基于系统级、装置级和器件级的三级综合控制策略,以实现复合装置的多种功能. 详细分析了复合装置中主要设备的选择原则,对主要参数进行了计算,并在此基础上根据SSSC的工作原理,重点分析了SSSC的潮流调节功能和故障限流功能.复合装置功能的良好实现主要取决于控制器的控制效果,针对PI控制无法实现无静差调节的缺点,提出了基于PR的阻抗补偿控制策略以提高控制的准确度和精度,同时保证系统的电能质量.在PSCAD中搭建了含H桥级联SSSC的等效仿真模型,验证了SSSC的潮流调节和限流功能.通过对比分析基于PI和基于PR两种阻抗补偿控制策略的控制效果,采用基于PR阻抗补偿控制策略的SSSC可以更加准确进行阻抗补偿.

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 FACTS技术的发展历程

1.2.2 串联补偿技术的研究现状

1.2.3 换流器结构的研究现状

1.2.4 SSSC的研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 基于H桥级联同期并网复合装置

2.1 基于H桥级联同期并网装置

2.1.1 H桥级联结构

2.1.2 基于H桥级联同期并网装置转换为SSSC

2.1.3 基于H桥级联同期并网复合装置综合控制系统

2.2 复合装置中主要设备选择原则及计算

2.2.1 主要设备选择原则

2.2.2 主要参数计算

2.3 本章小结

3 H桥级联SSSC的工作原理及控制策略

3.1 SSSC的工作原理及功能

3.1.1 SSSC的工作原理

3.1.2 SSSC的功能

3.2 SSSC的控制策略

3.2.1 PI控制器与PR控制器对比分析

3.2.2 SSSC稳态控制策略

3.3 H桥级联SSSC的控制策略

3.3.1 基于PI的阻抗补偿控制

3.3.2 基于PR的阻抗补偿控制

3.4 SSSC功能仿真验证

（1） SSSC 调节输电线路潮流功能验证

（2） SSSC 限制短路电流功能验证

3.5 本章小结

4 H桥级联SSSC系统仿真分析

4.1 H桥级联SSSC仿真模型搭建

4.2 H桥级联SSSC的控制策略仿真分析

4.2.1 基于PI的阻抗补偿控制策略仿真分析

4.2.2 基于PR的阻抗补偿控制策略仿真分析

4.3 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间主要研究成果