《电力补偿器》PPT课件.ppt

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1、10章 电力电子开关型电力补偿控制器,1,电力电子学电力电子变换和控制技术（第三版）陈 坚 编著华中科技大学,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,2,第十章 电力电子开关型补偿控制器,10.1 电力传输基本运行特性 10.2 晶闸管开关型并联补偿控制器(TSC、TCR)10.3 晶闸管开关型串联电容补偿(TCSC、GCSC*)10.4 PWM变流器型静止同步并联补偿器(STATCOM)10.5 PWM变流器型静止同步串联补偿器(SSSC)10.6 谐波电流补偿器(HCC)10.7 谐波电压补偿器(HVC)10.8 统一潮流控制器(UPFC*)10.9 统一电能质量控制器(UPQC*),10章

2、 电力电子开关型电力补偿控制器,3,第10章 电力电子开关型补偿控制器,10.1 电力传输基本运行特性 10.2 晶闸管开关型并联补偿控制器(TSC、TCR)10.3 晶闸管开关型串联电容补偿(TCSC、GCSC*)10.4 PWM变流器型静止同步并联补偿器(STATCOM)10.5 PWM变流器型静止同步串联补偿器(SSSC)10.6 谐波电流补偿器(HCC)10.7 谐波电压补偿器(HVC)10.8 统一潮流控制器(UPFC*)10.9 统一电能质量控制器(UPQC*),10章 电力电子开关型电力补偿控制器,4,简单输电系统,无功导致电压损失!,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,5,有

3、功无功潮流,无功减小输电功率!,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,6,理想输电特性,电源和补偿器均分线路无功!,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,7,第10章 电力电子开关型补偿控制器,10.1 电力传输基本运行特性 10.2 晶闸管开关型并联补偿控制器(TSC、TCR)10.3 晶闸管开关型串联电容补偿(TCSC、GCSC*)10.4 PWM变流器型静止同步并联补偿器(STATCOM)10.5 PWM变流器型静止同步串联补偿器(SSSC)10.6 谐波电流补偿器(HCC)10.7 谐波电压补偿器(HVC)10.8 统一潮流控制器(UPFC*)10.9 统一电能质量控制器(UPQC*)

4、,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,8,TSC原理与特性,价格便宜，控制简单。,电压过零投切，不能相控！,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,9,TCR原理,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,10,TCR特性,能连续调节，可与TSC配合使用。,导通延迟控制产生谐波电流！,能多个并联使用。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,11,SVC=TSC+TCR,作用:增加线路的输送容量 改善系统的稳定性 支撑已有的HVDC,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,12,第10章 电力电子开关型补偿控制器,10.1 电力传输基本运行特性 10.2 晶闸管开关型并联补偿控制器(TSC、TCR)1

5、0.3 晶闸管开关型串联电容补偿(TCSC、GCSC*)10.4 PWM变流器型静止同步并联补偿器(STATCOM)10.5 PWM变流器型静止同步串联补偿器(SSSC)10.6 谐波电流补偿器(HCC)10.7 谐波电压补偿器(HVC)10.8 统一潮流控制器(UPFC*)10.9 统一电能质量控制器(UPQC*),10章 电力电子开关型电力补偿控制器,13,TCSC原理：无C,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,14,TCSC=FC+TCR,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,15,TCSC特性,能连续调节，容性与感性工作区。,TCR导通延迟控制产生谐波电流！,TCR支路增加电阻可抑制

6、次同步振荡（SSRD）。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,16,GCSC原理*,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,17,GCSC特性*,能连续调节。,关断延迟控制产生谐波电压！,能串联使用。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,18,第10章 电力电子开关型补偿控制器,10.1 电力传输基本运行特性 10.2 晶闸管开关型并联补偿控制器(TSC、TCR)10.3 晶闸管开关型串联电容补偿(TCSC、GCSC*)10.4 PWM变流器型静止同步并联补偿器(STATCOM)10.5 PWM变流器型静止同步串联补偿器(SSSC)10.6 谐波电流补偿器(HCC)10.7 谐波电压补偿器(

7、HVC)10.8 统一潮流控制器(UPFC*)10.9 统一电能质量控制器(UPQC*),10章 电力电子开关型电力补偿控制器,19,STATCOM原理,同步电压源，感性、容性工作区。,可控性强，损耗不大。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,20,STATCOM功率,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,21,STATCOM控制,幅值、相位控制框图。,直流侧电压、无功功率闭环调节。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,22,第10章 电力电子开关型补偿控制器,10.1 电力传输基本运行特性 10.2 晶闸管开关型并联补偿控制器(TSC、TCR)10.3 晶闸管开关型串联电容补偿(TCSC

8、、GCSC*)10.4 PWM变流器型静止同步并联补偿器(STATCOM)10.5 PWM变流器型静止同步串联补偿器(SSSC)10.6 谐波电流补偿器(HCC)10.7 谐波电压补偿器(HVC)10.8 统一潮流控制器(UPFC*)10.9 统一电能质量控制器(UPQC*),10章 电力电子开关型电力补偿控制器,23,SSSC原理,与STATCOM电路对偶。,阻抗与电压观点。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,24,第10章 电力电子开关型补偿控制器,10.1 电力传输基本运行特性 10.2 晶闸管开关型并联补偿控制器(TSC、TCR)10.3 晶闸管开关型串联电容补偿(TCSC、GCS

9、C*)10.4 PWM变流器型静止同步并联补偿器(STATCOM)10.5 PWM变流器型静止同步串联补偿器(SSSC)10.6 谐波电流补偿器(HCC)10.7 谐波电压补偿器(HVC)10.8 统一潮流控制器(UPFC*)10.9 统一电能质量控制器(UPQC*),10章 电力电子开关型电力补偿控制器,25,HCC原理,并联型有源电能质量调节：电流谐波抑制和无功补偿。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,26,第10章 电力电子开关型补偿控制器,10.1 电力传输基运行特性 10.2 晶闸管开关型并联补偿控制器(TSC、TCR)10.3 晶闸管开关型串联电容补偿(TCSC、GCSC*)1

10、0.4 PWM变流器型静止同步并联补偿器(STATCOM)10.5 PWM变流器型静止同步串联补偿器(SSSC)10.6 谐波电流补偿器(HCC)10.7 谐波电压补偿器(HVC)10.8 统一潮流控制器(UPFC*)10.9 统一电能质量控制器(UPQC*),10章 电力电子开关型电力补偿控制器,27,HVC原理,串联型有源电能质量调节：电压谐波隔离和动态恢复。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,28,第10章 电力电子开关型补偿控制器,10.1 电力传输基运行特性 10.2 晶闸管开关型并联补偿控制器(TSC、TCR)10.3 晶闸管开关型串联电容补偿(TCSC、GCSC*)10.4

11、PWM变流器型静止同步并联补偿器(STATCOM)10.5 PWM变流器型静止同步串联补偿器(SSSC)10.6 谐波电流补偿器(HCC)10.7 谐波电压补偿器(HVC)10.8 统一潮流控制器(UPFC*)10.9 统一电能质量控制器(UPQC*),10章 电力电子开关型电力补偿控制器,29,UPFC*=STATCOM+SSSC,变流器I在逆变状态向电网送出有功功率时，变流器II则高频整流状态从电网吸取有功功率。,变流器I在高频整流状态从电网吸取有功功率时，变流器II则逆变状态向电网送出有功功率。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,30,UPFC*：有功、无功潮流,10章 电力电子开关

12、型电力补偿控制器,31,第10章 电力电子开关型补偿控制器,10.1 电力传输基运行特性 10.2 晶闸管开关型并联补偿控制器(TSC、TCR)10.3 晶闸管开关型串联电容补偿(TCSC、GCSC*)10.4 PWM变流器型静止同步并联补偿器(STATCOM)10.5 PWM变流器型静止同步串联补偿器(SSSC)10.6 谐波电流补偿器(HCC)10.7 谐波电压补偿器(HVC)10.8 统一潮流控制器(UPFC*)10.9 统一电能质量控制器(UPQC*),10章 电力电子开关型电力补偿控制器,32,UPQC*=HCC+HVC,UPFC用于控制输电系统的功率潮流，UPQC则用于调节配电系统

13、的电能质量。,这种双变换器串并联结构如用于不停电电源领域，则可称之为增量式UPS。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,33,全章小结（1）,利用电力半导体开关器件可以调控电感、电容、电阻的数值；利用电力电子开关组成的开关型电力变换电路可以构成各种类型的电压、电流补偿器和控制器。利用这些电力补偿器和控制器：可以改变电网等效负载的感抗、容抗和电压、电流；可以补偿谐波电流和谐波电压；可以调控电网负载的基波电压的大小和相位；可以补偿线路电抗；可以改变输电线路的有功和无功功率，并对电力系统的功率平衡进行快速、灵活、有效的调节和控制。,10章 电力电子开关型电力补偿控制器,34,全章小结（2）,引入了大功率半导体开关型电力变换器、补偿器、控制器以后，原有电力系统的结构将发生重大变化。传统的电力系统将成为一个运行更加安全、可靠、经济、控制灵活的柔性电力系统，传统的电力技术将发生革命性的变革！,