專利名稱：電力系統(tǒng)綜合程序中靜止同步補(bǔ)償器statcom建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在電力系統(tǒng)綜合程序PSASP中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM建模方法，屬電網(wǎng)安全控制與規(guī)劃領(lǐng)域的數(shù)字仿真技術(shù)。
背景技術(shù)：
靜止同步補(bǔ)償器(簡稱STATCOM)采用了 GTO或IGBT等大功率電力電子器件，具有動態(tài)響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)連接范圍大、損耗和體積小的特點(diǎn)，在系統(tǒng)故障或負(fù)荷突增時，能夠快速的交換無功，動態(tài)提供無功支撐，從而較好地改善電壓水平，是用來解決地區(qū)的暫態(tài)電壓問題，保障電網(wǎng)安全的有效手段，它代表著動態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)的最新發(fā)展方向。電力系統(tǒng)綜合程序開發(fā)了最新的靜止同步補(bǔ)償器數(shù)學(xué)模型，但絕大多數(shù)工程技術(shù)人員對元件認(rèn)識不夠系統(tǒng)，在從事設(shè)計(jì)和研究工作時需要投入大量的時間精力去了解此元件的建模步驟和控制參數(shù)設(shè)置方法，并且有的依靠經(jīng)驗(yàn)參照傳統(tǒng)的SVC進(jìn)行參數(shù)建模，不同人計(jì)算結(jié)果偏差較大，使計(jì)算分析工作的有效性和準(zhǔn)確性受到質(zhì)疑。因此，有必要對電力系統(tǒng)綜合程序中影響計(jì)算誤差的因素和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行深入歸納總結(jié)，進(jìn)而提出一種系統(tǒng)的靜止同步補(bǔ)償器STATCOM建模方法，用來規(guī)范含靜止同步補(bǔ)償器的電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算方法，提高工程技術(shù)人員的計(jì)算精度和工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種在電力系統(tǒng)綜合程序中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM建模方法，歸納建模步驟及控制參數(shù)設(shè)置方法，用以規(guī)范含靜止同步補(bǔ)償器的電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算方法，提高工程技術(shù)人員的計(jì)算精度和工作效率。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明靜止同步補(bǔ)償器的建模方法包括如下步驟:
Cl)從設(shè)備廠收集、整理STATCOM容量、傳遞函數(shù)框圖等主要設(shè)計(jì)參數(shù)；
(2)在電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中新增一個純無功負(fù)荷，選擇安裝點(diǎn)母線名，并錄入負(fù)荷功率；
(3)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中新增一個STATCOM類型的靜止同步補(bǔ)償器，根據(jù)需要選擇安裝點(diǎn)母線和控制點(diǎn)母線；
(4)將收集的設(shè)計(jì)參數(shù)錄入STATCOM數(shù)據(jù)庫，并將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)刷新到潮流、暫態(tài)穩(wěn)定等計(jì)算作業(yè)中。本發(fā)明的有益效果是，通過采用本方法，明確和規(guī)范了含靜止同步補(bǔ)償器此類電力系統(tǒng)元件的穩(wěn)定計(jì)算步驟和流程， 可以解決工程技術(shù)人員的計(jì)算精度和工作效率問題，提高設(shè)計(jì)和研究方案的可信程度。本發(fā)明適用于電力系統(tǒng)綜合程序中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM建模。


圖1為本發(fā)明靜止同步補(bǔ)償器的建模方法步驟框 圖2為新建母線名為“贛玉山91-1”的負(fù)荷數(shù)據(jù)窗口 ；
圖3為新建贛玉山91至贛玉山91-1的交流線數(shù)據(jù)窗口 ；
圖4為STATCOM安裝點(diǎn)和控制點(diǎn)母線選擇窗口 ；圖5為STATCOM參數(shù)錄入窗口 ；
圖6為STATCOM傳遞函數(shù)框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以安裝點(diǎn)選擇在上饒玉山變電站低壓母線為例，在電力系統(tǒng)綜合程序中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM建模方法的具體實(shí)施方式
如下:
1、在STATCOM安裝點(diǎn)，新增一個負(fù)荷，其有功填0，無功填STATCOM靜態(tài)投入無功 操作說明:
(1)如果STATCOM安裝點(diǎn)母線沒有負(fù)荷，可直接在該母線上新增一個負(fù)荷元件，有功填0，無功填STATCOM靜態(tài)投入無功；
(2)如果STATCOM安裝點(diǎn)母線已經(jīng)有一個負(fù)荷元件，需新增一條母線“贛玉山91-1”、一個掛在該母線上的負(fù)荷元件(如圖2所示)和一條類似于開關(guān)的交流線，該交流線一側(cè)母線名為STATAC0M預(yù)安裝點(diǎn)母線如“贛玉山91”，另一側(cè)為新增母線“贛玉山91_1”(如圖3所示)。2、選擇STATCOM安裝點(diǎn)母線和控制點(diǎn)母線 操作說明:
在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)“3型靜補(bǔ)\可控高抗\STATC0M\4型SVC”界面上，“類型”選擇“STATC0M”，并根據(jù)需要選擇STATCOM安裝點(diǎn)母線、控制點(diǎn)母線和參數(shù)組號(如圖4所示)。3、進(jìn)入STATCOM參數(shù)錄入窗口 進(jìn)入?yún)?shù)錄入窗口有兩種方式:
其一是:選擇“公用參數(shù)”下拉菜單中的“STATC0M”，點(diǎn)擊后彈出；
其二是:在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)“3型靜補(bǔ)\可控高抗\STATC0M\4型SVC”界面上，“類型”選擇“STATC0M”，點(diǎn)擊“編輯參數(shù)”按鈕彈出；
STATCOM參數(shù)錄入窗口如圖5所示，在此可進(jìn)行STATCOM參數(shù)的錄入和編輯，圖4給出了 STATCOM的一組參數(shù)。(I) STATCOM參數(shù)錄入窗口中參數(shù)填寫說明:
基準(zhǔn)容量(MVA):STATCOM的安裝容量；
V-1特性曲線的斜率:通常取1°/Γ3%，對應(yīng)圖6中參數(shù)KD ；
與系統(tǒng)之間的等值電抗:填寫標(biāo)么值，通常取15%，對應(yīng)圖6中參數(shù)XT ；
STATCOM響應(yīng)延時Ts:對應(yīng)圖6中參數(shù)Ts ；
STATCOM旁路電壓:該參數(shù)如果為0，STATCOM旁路作用不起作用；該參數(shù)如果不為0，當(dāng)STATCOM安裝點(diǎn)母線電壓低于該值時，STATCOM被旁路，STATCOM暫時不起作用；
濾波器和量測回路時間常數(shù)Tl:對應(yīng)圖6中參數(shù)Tl ；
比例積分環(huán)節(jié)參數(shù):對應(yīng)圖6中參數(shù)TP、KP、KI。TP是比例環(huán)節(jié)時間常數(shù)，KP是比例環(huán)節(jié)放大倍數(shù)，KI是積分環(huán)節(jié)放大倍數(shù)，如圖5所示；
第一級和第二級超前滯后參數(shù):對應(yīng)圖6中參數(shù)Τ2、Τ3、Τ4、Τ5。Τ2是第一級超前時間常數(shù)，Τ3是第一級滯后時 間常數(shù)，Τ4是第二級超前時間常數(shù)；Τ5是第二級滯后時間常數(shù)，如圖5所示；
電壓偏差信號限幅Vmax和Vmin:對應(yīng)圖6中參數(shù)Vmax、Vmin ； 最大容性電流ICmax和最大感性電流ILmax:必須填寫，容性電流為正值，感性電流為負(fù)值，對應(yīng)圖6中參數(shù)ICmax、ILmax ；
(2)STATCOM傳遞函數(shù)框圖中其他參數(shù)說明:
VC: STATCOM控制點(diǎn)母線電壓；
VREF:STATC0M控制點(diǎn)母線電壓初值，為潮流計(jì)算值，程序根據(jù)STATCOM控制點(diǎn)母線自動關(guān)聯(lián)，無需在參數(shù)錄入窗口中填寫VSCS:輔助信號部分的輸出
比例和積分環(huán)節(jié)輸出的最大值VSMAX和最小值VSMIN，計(jì)算公式如下，程序自動計(jì)算，無需在參數(shù)錄入窗口中填寫VSMAX=VT+XT*IcmaxVSMIN=VT+XT*ILmax
VT:STATC0M安裝點(diǎn)初始母線電壓，是通過潮流計(jì)算得來的，程序根據(jù)STATCOM安裝點(diǎn)母線自動關(guān)聯(lián)，無需在參數(shù)錄入窗口中填寫；XT是系統(tǒng)等值電抗值；通過此公式計(jì)算補(bǔ)償后控制母線電壓最大值和最小值。
權(quán)利要求
1.一種電力系統(tǒng)綜合程序中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)從設(shè)備廠收集、整理STATCOM容量、傳遞函數(shù)框圖的主要設(shè)計(jì)參數(shù)； (2)在電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中新增一個純無功負(fù)荷，選擇安裝點(diǎn)母線名，并錄入負(fù)荷功率； (3)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中新增一個STATCOM類型的靜止同步補(bǔ)償器，根據(jù)需要選擇安裝點(diǎn)母線和控制點(diǎn)母線； (4)將收集的設(shè)計(jì)參數(shù)錄入STATCOM數(shù)據(jù)庫，并將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)刷新到潮流、暫態(tài)穩(wěn)定等計(jì)算作業(yè)中。
全文摘要
本發(fā)明公開一種在電力系統(tǒng)綜合程序PSASP中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM建模方法，并對STATCOM元件及其傳遞函數(shù)的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行詳細(xì)補(bǔ)充說明，目的是用來規(guī)范含靜止無功補(bǔ)償器的電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算方法，提高工程技術(shù)人員的計(jì)算精度和工作效率。本發(fā)明適用于電力系統(tǒng)綜合程序中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM建模。
文檔編號H02J3/18GK103198188SQ201310113030
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者李升健, 黃燦英, 周寧, 榮彩霞 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江西省電力科學(xué)研究院, 南昌大學(xué)