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随着电网的发展低频振荡与电压波动等稳定问题愈发突显出来。由于FACTS装置的性能优越,对于解决稳定问题具有良好效果,因此FACTS技术发展迅速。静止同步补偿器(STATCOM)作为柔性交流输电系统(FACTS)中最典型的装置,其功能强大,能够提高电力系统的稳定性,已成为FACTS的研究热点之一。本文在根据已提出的基于功率传递的并网系统与STATCOM以及SMES在结构上存在的共同点主要作了以下工作。
首先,本文根据基于功率传递的并网系统与STATCOM的共同点,通过仿真实现并网系统向STATCOM转换的过程。由于基于功率传递的并网系统在并网成功后就会退出运行,这样就会导致资源闲置浪费。为了在并网系统实现并网功能退出运行之后能够提高资源的利用率,本文设想在并网系统并网成功退出运行时,将其转换成STATCOM进行应用。因此本文以并网系统模型为基础在PSCAD仿真平台中建立了并网系统模型转换为STATCOM的转换模型,并进行仿真,仿真结果表明该转换过程对于系统影响很小,验证了该设想的正确性。
其次,转换成功后,为了实现功能的拓展,在PSCAD中搭建STATCOM模型进行仿真。针对STATCOM的电流间接控制,本文提出逆系统PI控制,并在PSCAD仿真软件中搭建了模型,以电压控制和阻尼控制为目标,对于遭受三相短路故障的母线,在故障切除后,分别投入不同控制策略的STATCOM进行仿真,仿真结果说明纯电压控制的STATCOM对于抑制电压波动具有显著的效果,但其对于振荡没有效果;STATCOM的电压控制与阻尼控制之间存在矛盾,即含阻尼控制部分的STATCOM,在强电压控制时会影响到阻尼振荡的作用,在弱电压控制时,阻尼具有良好效果。
最后,针对STATCOM模型与超导储能装置SMES在结构上的共同点,在STATCOM基础上搭建了STATCOM-SMES模型进行仿真。在PSCAD中建立了STATCOM-SMES模型以及相应的控制策略,以电压控制和阻尼控制为目标,对于遭受三相短路故障的母线,在故障切除后投入STATCOM-SMES进行仿真。仿真结果说明,对于STATCOM-SMES装置来说,其对于阻尼振荡与电压控制均有良好的效果。因此通过仿真实现了并网系统在功能上的拓展。