Описание

В электрических сетях компенсация шунта часто используется для регулирования реактивной степени и напряжения. Этот пример моделирует устройство компенсации шунта, которое все чаще используется в современных сетках: Modular-Multi-Level (MMC) STATCOM. MMC-STATCOM построен с использованием блока Full-Bridge MMC, чтобы представлять степень из 22 модулей на фазу. В порядок ускорения симуляции с сохранением точности симуляции выбирается модель Switching Function.

Принцип операции

STATCOM может поглощать или генерировать реактивную степень. Реактивный перенос степени осуществляется посредством фазы реактивного напряжения. Преобразователь генерирует напряжение в фазе с сетевым напряжением. Когда амплитуда напряжения преобразователя ниже, чем амплитуда напряжения решетки, STATCOM действует как реактивная степень поглощения индуктивности. Когда амплитуда напряжения преобразователя выше, чем амплитуда напряжения шины, STATCOM действует как конденсатор, генерирующий реактивную степень.

Симуляция 1: Динамическая реакция

Запустите симуляцию и наблюдайте форму волны на Scope1. Можно увидеть, что симуляция начинается в установившемся состоянии и что STATCOM работает в индуктивном режиме после заданной точки Qref (-5 Mvar). На 0,1 секунде заданные значения изменяются с -5 до + 10 Мвар. Система управления STATCOM реагирует очень быстро, изменяя напряжение выхода инвертора в порядок, чтобы сгенерировать 10 Мвар реактивной степени (емкостный режим).

Симуляция 2: Низкоуровневое Управление - Балансировка Напряжения Конденсатора

В порядок для анализа операции низкоуровневого управления (балансировка постоянного напряжения) запустите симуляцию со следующими изменениями: 1. Установите время симуляции 2 секунды. 2. Установите начальное значение Qref (красный блок Step) равным 10e6. При этом изменении уставка не изменится во время симуляции. 3. Установите время переключения красного блока Breaker равным 1 секунде. Это создаст дисбаланс степени на 1с путем включения малой резистивной нагрузки только на фазу С. 4. Запустите симуляцию и наблюдайте некоторые напряжения конденсатора на Scopes Vc & Vc_mean, расположенных внутри зеленой подсистемы возможности. Можно видеть, что низкоуровневая система управления работает хорошо, чтобы поддерживать напряжение конденсатора сбалансированным. 5. Дважды кликните на синем блоке Low-Level Control и отключите регулятор Phase Balancing системы балансировки напряжения постоянного тока. Запустите симуляцию и заметьте, что баланс напряжений постоянного тока STATCOM между фазами теряется, когда нагрузка включается в фазу C. Примечание: Управление балансировкой напряжений индивидуума конденсатора генерирует небольшое напряжение в фазе/180 степени сдвигом фазы с током, течущим в руку в порядок для создания/поглощения активной степени от каждого конденсатора. Эта система управления не будет работать должным образом, если ток (емкостный или индуктивный), протекающий в конденсаторы, слишком низок, чтобы выдать достаточную активную степень, чтобы зарядить/разрядить их. По этой причине подсистема Qref_Limits не допускает значения Qref в диапазоне от -0,75 до + 0.75 Mvar. Для получения дополнительной информации об этом элементе управления см. ссылку [2]. Другие подходы к балансировке напряжения, такие как алгоритм сортировки, не имеют этого ограничения. Этот метод используется в примере power_Grid_STATCOM.

Ссылки

[1] М. Перейра, представитель, IEEE, Д. Рецманн, представитель, IEEE, Дж. Лоттес, М. Визингер, Г. Вонг, SVC PLUS: MMC STATCOM для приложений сетевого и сетевого доступа 2011

[2] Хирофуми Акаги; Сигенори Иноуэе; Цуруги Ёсии, Контроль и эффективность каскадного каскада без трансформации PWM STATCOM с транзакциями Star Configuration IEEE на отраслевых приложениях (том: 43, выпуск: 4, июль-август 2007)