SVC裝置傳導(dǎo)騷擾耦合機理與綜合建模.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。它通過連續(xù)的無功功率補償實現(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，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(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，對電力系統(tǒng)的安全、可靠和穩(wěn)定運行意義重大。但是，F(xiàn)ACTS設(shè)備大功率器件的頻繁開關(guān)將產(chǎn)生

2、很陡的瞬態(tài)脈沖，經(jīng)近場耦合和遠(yuǎn)場輻射形成較嚴(yán)重的高頻傳導(dǎo)和輻射騷擾，對電網(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(xì)的現(xiàn)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(xiàn)場測量。為了提高測量準(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：改進的復(fù)向量擬合法，這是通過增加導(dǎo)數(shù)信息以及將系數(shù)矩陣右乘一個對角陣來實現(xiàn)的。應(yīng)用改進的復(fù)向量擬合法建立了測量天線的等效傳遞函數(shù)，并使用相關(guān)數(shù)字信號處理方法對測量數(shù)據(jù)進行數(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數(shù)據(jù)更接近實際的騷擾時頻特征?；谛Ｕ蟮碾姶泡椛潋}擾測量數(shù)據(jù)，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(nèi)SVC開關(guān)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(shù)，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(xì)節(jié)特征。 為分析和預(yù)測由SVC裝置產(chǎn)生的高頻傳導(dǎo)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(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)濟鋼SVC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和線路參數(shù)

5、，并對軋鋼機負(fù)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(chǔ)，并參考其他相關(guān)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(fù)荷的變化而變化，以便模擬和分析負(fù)荷變化對傳導(dǎo)騷擾的影響。通過仿真結(jié)果與實測數(shù)據(jù)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(chǔ)依據(jù)。 本文依據(jù)SVC變電站電磁環(huán)境的測量結(jié)果以及變電站的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有針對性地提出了消除或抑制SVC變電站高頻電磁騷擾的