基于SMES的D-STATCOM提升配电网电能质量的研究
2018-11-13林晓冬雷勇杨超
林晓冬,雷勇,杨超
(四川大学 电气信息学院,成都 610065)
0 引 言
随着电力系统规模的增加,敏感负荷数量逐渐增多,配电网的电能质量问题日益突出。一旦配电网中发生电能质量问题,可能会造成设备的故障、停运,对配电网的安全运行有严重的危害。由于配电网存在大量的可变负荷以及感性负荷,它们会对配电网中的母线电压以及频率产生严重的影响[1]。所以在配电网运行过程中需要进行一定的功率补偿来减轻这些不良的影响。随着配电网中的柔性交流输电系统(Distribution Flexible AC Transmission System, DFACTS) 技术概念的提出,人们发现可以通过电力电子技术有效解决在中低压配电网中的电能质量问题[2]。配电网中的DFACTS技术和常见的FACTS技术主要有以下几点区别:
(1)两者结构相似,但是实现的功能并不同。FACTS主要用于提高系统输电容量、补偿动态电压、抑制阻尼振荡等[3-5],而DFACTS用于解决配电网中的电能质量问题,如三相电压的闪变、电压突升和骤降、系统负荷的波动等[6-7];
(2)两者的应用场合不同。FACTS主要应用于高压输电系统中,而DFACTS主要应用于中低压配电网中,所以DFACTS的器件选择范围更大,经济性更优。
传统的D-STATCOM可以等效为一个交流电压源,通过控制D-STATCOM输出电压的幅值与相位,就能改变电网与装置之间电抗上的电压,从而控制D-STATCOM吸收无功功率的性质与大小。所以传统的D-STATCOM仅能对母线电压进行调节,并不能实现系统频率的调节。考虑到D-STATCOM中的损耗以及配电网馈线上存在的相对较大的电阻造成的损耗也会对系统频率造成影响[8],那么就需要在D-STATCOM的直流侧并联储能装置来提供一定的有功功率,如电池储能[8-9]、化学电池储能[10]、飞轮储能[11-12]、超级电容器储能[2,13]等。……
