SVC裝置傳導騷擾耦合機理與綜合建模.pdf

1、隨著電力電子技術的不斷發(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用。它通過連續(xù)的無功功率補償實現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，在FACTS變電站中，大量的控制、檢測、故障診斷與通信單元被集成應用到系統(tǒng)的二次邊。保證變電站中這些二次電子設備的正常工作，對電力系統(tǒng)的安全、可靠和穩(wěn)定運行意義重大。但是，FACTS設備大功率器件的頻繁開關將產生

2、很陡的瞬態(tài)脈沖，經近場耦合和遠場輻射形成較嚴重的高頻傳導和輻射騷擾，對電網及附近電子設備造成電磁環(huán)境污染。因此，非常有必要對高壓FACTS變電站的電磁兼容問題進行深入、系統(tǒng)的研究。本文以濟南鋼鐵公司FC-TCR型靜止無功補償器（SVC）為例進行了具體的分析。 通過仔細的現場勘察，確定了濟鋼SVC變電站電磁環(huán)境的最佳測量點。建立了基于光纖和路、場傳感器的先進測試系統(tǒng)，對SVC變電站電磁環(huán)境進行了現場測量。為了提高測量準確度，本文提

3、出了一種基于頻域傳遞函數的數字化校正算法：改進的復向量擬合法，這是通過增加導數信息以及將系數矩陣右乘一個對角陣來實現的。應用改進的復向量擬合法建立了測量天線的等效傳遞函數，并使用相關數字信號處理方法對測量數據進行數字化校正，糾正了天線系數非平坦頻域特性的影響，使得校正后的電磁場數據更接近實際的騷擾時頻特征。基于校正后的電磁輻射騷擾測量數據，從時域和頻域兩個方面來研究SVC高頻電磁騷擾的特征，分析了一個工頻周期內SVC開關沖擊特性，給出了

4、輻射騷擾的幅值以及頻率范圍。進一步，引入短時傅立葉變換、Wigner分布、平滑偽Wigner分布及重排平滑偽Wigner分布等分析技術，建立了基于時頻分析的電磁騷擾特征提取方法，可獲得更豐富的SVC變電站電磁騷擾細節(jié)特征。 為分析和預測由SVC裝置產生的高頻傳導電磁騷擾，本文以被測量的濟鋼SVC變電站為對象，使用Matlab軟件建立了基于負荷變化的高頻傳導騷擾仿真模型。其中，主電路和負荷的建模皆依據濟鋼SVC的拓撲結構和線路參數

5、，并對軋鋼機負荷的動態(tài)功率變化進行了大致的模擬。以IEEE推薦的基本模型為基礎，并參考其他相關文獻，建立了SVC的控制系統(tǒng)模型，使得TCR模型的輸出隨著負荷的變化而變化，以便模擬和分析負荷變化對傳導騷擾的影響。通過仿真結果與實測數據的比較，證實了該模型的可行性，對分析SVC的電磁騷擾機制和評估電磁環(huán)境提供了基礎依據。 本文依據SVC變電站電磁環(huán)境的測量結果以及變電站的拓撲結構，有針對性地提出了消除或抑制SVC變電站高頻電磁騷擾的