1、基于D-STATCOM的配網(wǎng)動態(tài)電能質(zhì)量綜合控制技術研究及其應用 二00八年五月江西省電力科學研究院主要內(nèi)容容項目背景景項目內(nèi)容容與意義義項目實施施方案與與仿真已有基礎礎與預期期成果總 結一、項目目背景國外情況況：1、阻抗型動態(tài)補償償裝置如如SVC等已大大規(guī)模應應用；2、上上世紀90年代代初美國國電力科科學研究究院首先先提出用戶電力力技術概概念（即FACTS技術在在配電系系統(tǒng)中的的延伸，又稱為為D-FACTS技術術），其其相關電電能質(zhì)量量控制設設備如APF和和D-STATCOM等已逐逐步開始始推廣應應用。1.1現(xiàn)現(xiàn)有有配網(wǎng)電電能質(zhì)量量控制系系統(tǒng)簡介介國內(nèi)情況況：1、補償電容容器和無無源濾波波器

2、組應用廣泛泛；2、SVC技術已發(fā)發(fā)展較為為成熟，進入推推廣應用用階段；3、APF和和D-STATCOM等電流可可控型D-FACTS裝置僅僅有個別應用用先例。 1.1現(xiàn)現(xiàn)有有配網(wǎng)電電能質(zhì)量量控制系系統(tǒng)簡介介一、項目目背景將電壓源型型逆變器器經(jīng)過電抗抗器或者者變壓器器并聯(lián)在在電網(wǎng)上上，直接接控制其其交流側(cè)側(cè)電流的的幅值和和相位，不僅實實現(xiàn)快速速動態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)無功的目的，而且可可以對諧波電流也進進行跟蹤補償償。1.2D-STATCOM的基基本原理理一、項目目背景1、補償電容容器和無無源濾波波器組能補償固固定容量量的無功功并濾除除特定次次數(shù)的諧諧波，技技術成熟熟，投資資相對較較低，但但占地面面積大，易與系

3、系統(tǒng)發(fā)生生諧振，無法實實施動態(tài)態(tài)補償。1.3各各項項技術比比較一、項目目背景2、SVC及及D-FACTS裝置置可自動實實施動態(tài)態(tài)雙向調(diào)調(diào)節(jié)，但但技術相相對復雜雜，投資資較高。一、項目目背景1.3各各項項技術比比較SVCD-STATCOM能量模式儲能式非儲能式占地面積無源器件多，占地面積較大占地較小（減小2/3到一半）響應速度2040ms 5ms運行范圍諧波自身產(chǎn)生一定諧波，需配濾波器可同時進行低次諧波補償原理特性阻抗補償型裝置，對系統(tǒng)參數(shù)較敏感電流可控型有源裝置，對系統(tǒng)參數(shù)不太敏感輸出特性調(diào)節(jié)阻抗，動態(tài)補償無功調(diào)節(jié)電流，綜合改善電能質(zhì)量適用對象輸電網(wǎng)和大中型用戶配網(wǎng)中小型用戶,閃變和諧波治理一

4、、項目目背景1.3各各項項技術比比較閃變補償償效果與與補償容容量和響響應時間間曲線近年來隨隨著自身身的發(fā)展展和江浙浙一帶高高能耗企企業(yè)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移，大大批小冶冶金和小小鋼鐵的的重負荷荷高污染染企業(yè)導導致配網(wǎng)網(wǎng)電能質(zhì)質(zhì)量下降降，尤其其是諧波和閃閃變問題。一方面該類企業(yè)業(yè)受市場場影響時時而關停停時而恢恢復生產(chǎn)產(chǎn)，另一方面面由于規(guī)模模和場地地所限，該類企企業(yè)往往往不愿投投資于大大型電能能質(zhì)量設設備或是是由于種種種原因因治理設設備不能能及時投投運，目目前電力部門門對此沒有有很好的的對策，急需適適合國情情和省情情的配網(wǎng)網(wǎng)電能質(zhì)質(zhì)量控制制裝置。一、項目目背景1.4江江西西省的配配網(wǎng)電能能質(zhì)量狀狀況與需需求為應

5、對配配網(wǎng)電能能質(zhì)量治治理的需需求，本本項目擬擬研發(fā)并并應用一一種基于于D-STATCOM的移動式單單元化配網(wǎng)動態(tài)態(tài)電能質(zhì)質(zhì)量綜合合調(diào)節(jié)器器，可靈靈活地應應用于各各處進行行有效的的電能質(zhì)質(zhì)量治理理。作為所申申報的國網(wǎng)公司司配網(wǎng)定定制電力力技術實實驗室的重要支支撐，也也可作為為一個大型實驗驗設備完成配網(wǎng)網(wǎng)定制電電力技術術實驗室室的相關關實驗項項目。一、項目目背景1.5本本項項目研究究開發(fā)的的目的二、項目目內(nèi)容與與意義2.1項項目目研究內(nèi)內(nèi)容與關關鍵技術術數(shù)學模型型與數(shù)字字仿真計算算平臺基于信號號預測理論論的參考信信號檢測測算法復合控制策略略及其DSP實現(xiàn)技術術與固定補補償裝置置的綜合優(yōu)化化設計方法

6、法移動式單單元化的D-STATCOMD-FACTS設備的的試驗和現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)試試規(guī)范2.2項項目目意義二、項目目內(nèi)容與與意義從電力部部門角度度解決配網(wǎng)電能能質(zhì)量治治理的難難題推動國網(wǎng)網(wǎng)公司配網(wǎng)定制制電力技技術實驗驗室的建建設為企事業(yè)業(yè)單位的的節(jié)能降耗耗工作做出出貢獻力爭獲取取省部級獎獎勵，推動新新型電力力電子技技術在省內(nèi)的的發(fā)展與與應用本項目研研發(fā)的裝裝置擬在在樟樹10kV配網(wǎng)上掛網(wǎng)應應用，以以解決樟樹興隆隆鋼廠煉煉鋼時電壓閃變變對同一母母線上其其他負荷荷的影響響，尤其其是對軍用機場場通訊設設施干擾擾的問題。三、項目目實施方方案與仿仿真3.1項目擬實實施地點點情況簡簡介為進一步步了解現(xiàn)現(xiàn)場電能能質(zhì)

7、量的的具體狀狀況，給給項目設設計提供供指導，采用LEM1000電能質(zhì)質(zhì)量測試試儀進行測試試。3.2現(xiàn)場電能能質(zhì)量測測試情況況閃變95%概概率值：2.42國標限值值：0.9三、項目目實施方方案與仿仿真3.2現(xiàn)場電能能質(zhì)量測測試情況況電流總畸畸變率95%概概率值：17.2%總諧波電電流95%概概率值：37.2A三、項目目實施方方案與仿仿真3.2現(xiàn)場電能能質(zhì)量測測試情況況無功波動動曲線95%概概率值：2.11M波動范圍圍：From:-0.1MTo:2.71M三、項目目實施方方案與仿仿真項目實施施方案采采用D-STATCOM而不不用SVC，主主要基于于以下幾幾個方面面的考慮慮：3.3設計方案案三、項目

8、目實施方方案與仿仿真場地問題題諧波問題題閃變問題題現(xiàn)場工況況問題所有權問問題初步設計計基準容容量為2MVar，移動式式單元結結構，風風冷3.3設計方案案三、項目目實施方方案與仿仿真一相中心線NeutralPhaseV+-V+-V+-V+-3.4系系統(tǒng)仿真三、項目目實施方方案與仿仿真采用MATLAB_POWERSYSTEM軟件件搭建系系統(tǒng)動態(tài)態(tài)仿真平平臺，對對裝置投投入與否否進行對對比仿真真。工況一：D-STATCOM未未投入工況二：D-STATCOM投投入正常常運行3.4系系統(tǒng)仿真三、項目目實施方方案與仿仿真工況一工況二功率響應應圖3.4系系統(tǒng)仿真三、項目目實施方方案與仿仿真工況一工況二系統(tǒng)電

9、壓壓圖3.4系系統(tǒng)仿真三、項目目實施方方案與仿仿真3.4系系統(tǒng)仿真諧波含量量顯著下下降3.4系系統(tǒng)仿真三、項目目實施方方案與仿仿真閃變值評評估計算算依據(jù)：GB12326-2000（電能能質(zhì)量電電壓波波動和閃閃變國標標）閃變補償償效果與與補償容容量和響響應時間間的曲線線電力工工業(yè)技術術監(jiān)督標標準匯編編(電電能質(zhì)量量監(jiān)督)中附錄錄C3所所示的電電弧爐負負荷閃變變計算實實例3.4系系統(tǒng)仿真三、項目目實施方方案與仿仿真閃變值評評估計算算參數(shù)3.4系系統(tǒng)仿真三、項目目實施方方案與仿仿真閃變值評評估計算算仿真計算算結果：補償前：2.25投入2MVar容量量：1.21.6下降30%50%（響應時時間為5ms）3.4系系統(tǒng)仿真三、項目目實施方方案與仿仿真以往