袁志昌开题报告_大容量STATCOM多目标控制器研究.ppt

开题报告 大容量STATCOM多目标控制器研究 报告内容 1. 选题背景和意义 2. STATCOM研究现状 3. 20Kvar原理样机实验 4. 本课题主要内容及可能的创新点 5. 论文工作日程安排 1.选题背景和意义 STATCOM优于SVC： 世界上已投运的STATCOM 美国近年安装的FACTS装置一览 Tennessee,TVA STATCOM(±100,1996) AEP Inez UPFC(± 160MVA,1997) Vermont,VELCO Essex STATCOM(+133/-41MVA,2001,5) Vermont,VELCO Essex STATCOM(+133/-41MVA ,2001,5) California,Talega STATCOM (±100MVA,2002,10) 关于美国FACTS发展的一些特点： 2000年以来，FACTS发展呈现上升趋势。 器件主要采用GTO，开始涉及GCT。 主电路多为三电平变压器多重化，建成UPFC或者为BTB扩展留下空间。 大都并有相当容量的固定电容器组。 有功和无功配合 提高输电网暂态稳定 更加有利于区域间功率振荡的稳定。 减少故障后电压恢复的时间。 减少需要的无功容量。 并联电容 降低整体造价 减小装置运行损耗 提高系统稳定裕量 美国FACTS装置运行经验 西南电网潮流从300MW提升至400MW。(+33%) 美国南方和佛罗里达之间的连接线潮流从3400MW提升至4100MW。（＋21％） 纽约北部和纽约市之间的连接线潮流从2600MW提升至3200MW。（＋23％） 日本STATCOM运行经验 2. STATCOM研究现状 STATCOM主电路结构研究（30％） STATCOM控制（70％） 底层控制（10％） 逆变器电路拓扑自身的控制问题：电压平衡，PWM，器件性能及损耗等 中层控制（20％） 装置级的控制：装置响应时间，各种运行工况下的装置保护等 上层控制（40％） 系统级控制，如何利用STATCOM提高输电系统的传输能力和安全稳定性 2.2 STATCOM的控制 3. 20kvar原理样机实验 原理样机主接线图 实验内容及结果 1.验证了整体设计的可行性。（链式电路结构，脉冲发生系统，控制器系统） 2.链式结构的关键问题－电容电压平衡问题通过调制方式和脉冲换位可以解决。 3.无功响应时间。开环60ms，闭环实验正在调试。 3.1 整体设计验证 3.2 电容直流电压平衡控制 电容电压平衡情况 3.3 无功响应时间 当前样机研制存在的一些问题 1.EMI问题 2.采样和计算之间的冲突问题 3.控制器程序需完善 4.闭环实验 从样机到工程安装的差距 1.从IGBT到IGCT，其开关特性及损耗特性，驱动和保护需研究。 2.控制算法的实现，从仿真到数字控制系统（误差和延时）。 3.装置的过压过流保护需进一步考虑。 －系统电压不对称引起的过电流 －系统电压突变引发的过电流 －防止装置误动作 4.启动整流电路不参与电容电压平衡，是否可以考虑简化或省去。 4.本课题主要内容及可能的创新点 1.研究鲁棒的，快速的动态无功响应。 2.在各种非理想的运行条件下装置的运行和保护。 3.研究如何消除升压变压器偏磁带来的过压过流。 4.在系统长期低电压下（0.4p.u.）保证装置次正常运行。 5.高性能，多目标控制器的设计和实现。 6.利用STATCOM解决电力系统的一些问题（电压控制，阻尼功率振荡等）。 7.研究STATCOM进一步大容量化面临的问题（混合式STATCOM、结合ARCP技术提高系统性能）。 5.论文工作日程安排 2003/8 --2003/11 博士论文选题及开题报告准备工作。 2003/12 --2004/12 结合工程项目进度，根据需要完成1 －5项主要内容。完成多目标控制器 的设计和实现。 2005/1 --2005/7 总结装置运行情况，分析存在的问 题和解决的办法，研究进一步提高 系统性能的方法。 2005/8 --2005/11 总结，进行博士论文撰写工作。 The End 谢谢各位 ? UD1 UD2 UD3 UD4 UD5 UD6 UD7 UD8 UD9 0 1.0 1.03 1.01 1.01 1.0 1.0 1.0 1.02 1.0 -5A 1.0 1.0 0.98 1.04 0.81 0.95 1.0 0.96 0.96 +5A 1.0 1.05 0.99 1.12 1.23 0.99 0.99 1.11 1.05 -10