SVC裝置傳導(dǎo)騷擾耦合機(jī)理與綜合建模.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）在電力系統(tǒng)和工業(yè)用戶中取得了廣泛的應(yīng)用。它通過(guò)連續(xù)的無(wú)功功率補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)輸送功率的合理分配，保持母線電壓穩(wěn)定，增加輸電線的輸送容量，并大幅度提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，在FACTS變電站中，大量的控制、檢測(cè)、故障診斷與通信單元被集成應(yīng)用到系統(tǒng)的二次邊。保證變電站中這些二次電子設(shè)備的正常工作，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、可靠和穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。但是，F(xiàn)ACTS設(shè)備大功率器件的頻繁開(kāi)關(guān)將產(chǎn)生

2、很陡的瞬態(tài)脈沖，經(jīng)近場(chǎng)耦合和遠(yuǎn)場(chǎng)輻射形成較嚴(yán)重的高頻傳導(dǎo)和輻射騷擾，對(duì)電網(wǎng)及附近電子設(shè)備造成電磁環(huán)境污染。因此，非常有必要對(duì)高壓FACTS變電站的電磁兼容問(wèn)題進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究。本文以濟(jì)南鋼鐵公司FC-TCR型靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）為例進(jìn)行了具體的分析。 通過(guò)仔細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)勘察，確定了濟(jì)鋼SVC變電站電磁環(huán)境的最佳測(cè)量點(diǎn)。建立了基于光纖和路、場(chǎng)傳感器的先進(jìn)測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)SVC變電站電磁環(huán)境進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。為了提高測(cè)量準(zhǔn)確度，本文提

3、出了一種基于頻域傳遞函數(shù)的數(shù)字化校正算法：改進(jìn)的復(fù)向量擬合法，這是通過(guò)增加導(dǎo)數(shù)信息以及將系數(shù)矩陣右乘一個(gè)對(duì)角陣來(lái)實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)用改進(jìn)的復(fù)向量擬合法建立了測(cè)量天線的等效傳遞函數(shù)，并使用相關(guān)數(shù)字信號(hào)處理方法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化校正，糾正了天線系數(shù)非平坦頻域特性的影響，使得校正后的電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)更接近實(shí)際的騷擾時(shí)頻特征?；谛Ｕ蟮碾姶泡椛潋}擾測(cè)量數(shù)據(jù)，從時(shí)域和頻域兩個(gè)方面來(lái)研究SVC高頻電磁騷擾的特征，分析了一個(gè)工頻周期內(nèi)SVC開(kāi)關(guān)沖擊特性，給出了

4、輻射騷擾的幅值以及頻率范圍。進(jìn)一步，引入短時(shí)傅立葉變換、Wigner分布、平滑偽Wigner分布及重排平滑偽Wigner分布等分析技術(shù)，建立了基于時(shí)頻分析的電磁騷擾特征提取方法，可獲得更豐富的SVC變電站電磁騷擾細(xì)節(jié)特征。 為分析和預(yù)測(cè)由SVC裝置產(chǎn)生的高頻傳導(dǎo)電磁騷擾，本文以被測(cè)量的濟(jì)鋼SVC變電站為對(duì)象，使用Matlab軟件建立了基于負(fù)荷變化的高頻傳導(dǎo)騷擾仿真模型。其中，主電路和負(fù)荷的建模皆依據(jù)濟(jì)鋼SVC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和線路參數(shù)

5、，并對(duì)軋鋼機(jī)負(fù)荷的動(dòng)態(tài)功率變化進(jìn)行了大致的模擬。以IEEE推薦的基本模型為基礎(chǔ)，并參考其他相關(guān)文獻(xiàn)，建立了SVC的控制系統(tǒng)模型，使得TCR模型的輸出隨著負(fù)荷的變化而變化，以便模擬和分析負(fù)荷變化對(duì)傳導(dǎo)騷擾的影響。通過(guò)仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的比較，證實(shí)了該模型的可行性，對(duì)分析SVC的電磁騷擾機(jī)制和評(píng)估電磁環(huán)境提供了基礎(chǔ)依據(jù)。 本文依據(jù)SVC變電站電磁環(huán)境的測(cè)量結(jié)果以及變電站的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有針對(duì)性地提出了消除或抑制SVC變電站高頻電磁騷擾的