电力电子实验matlab仿真SVC.docxVIP

电力电子技术仿真实验报告学 校：四川大学学 院：电气信息学院专 业：电气工程及其自动化 年 级：2011级班 级：电力109班实验内容：+300Mvar~-100Mvar SVC MATLAB仿真实验小组成员：杜泽旭：1143031345罗恒：1143031346何强：1143031347蒋红亮：1143031153一、仿真平台本次实验的仿真平台是MATLAB软件。MATLAB软件是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。本次实验所用的MATLAB软件版本为MATLAB 7.11.0(R2010b)。二、仿真模型在本次试验中我们所用是MATLAB中的自带的示例中的Sim Power system中的主要由1台735kV/16kV 333MVA的耦合变压器、1台109Mvar晶闸管控制的电抗器（TCR）和3台94Mvar晶闸管投切的电容器（TSC）构成的+300Mvar~-100Mvar静止无功补偿器（SVC）系统，这是一个已经搭建好的模块我们只需用在以上基础做一定的参数设定就可以得到我们所想要的仿真模型。操作步骤如下所示：打开MATLAB点击Help点击DemosSim Power Systems点击DemosFACTS Models打开 SVC (Detailed Model)三、实验要求1）实验原理图；2）模型并联补偿原理；3）阐述模型中补偿器的构成，如多电平、多脉冲或其他方式构成；4）模型中的补偿装置的主要功用；5）原有模型的实验效果；6）画出模型的控制框图。四、实验内容1、系统总体结构图：109MvarTCR94MvarTSC94MvarTSC94MvarTSC735kV/16kV333MVA耦合变压器735kV6000MVA电源SVC控制器2、系统模型图3、模型中补偿器的构成、并联补偿原理以及功用：本系统由1台735kV/16kV 333MVA的耦合变压器，其二次侧分别接入1台109Mvar晶闸管控制的电抗器（TCR）和3台94Mvar晶闸管投切的电容器（TSC）构成的+300Mvar~-100Mvar静止无功补偿器（SVC），为多脉冲构成方式。TCR相当于连续可调的电感只能吸收无功功率，TSC则以94Mvar为步进最多可以发出282Mvar的无功功率，本系统接入系统后，当系统出现无功不足时，便根据实际情况投入适合容量的TSC向系统补偿无功功率，当系统有过多无功时，便根据实际情况投入TCR，并调节使之吸收系统中的无功功率。SVC主要的功能有：1）、当长距离输送电能时，通过控制中间变电所的无功功率，将整个线路的动态稳定极限提高到接近每个区段的动态稳定极限；2)、沿输电线维持一个稳定的电压分布来使输送功率最大化，同时提高输电的效率；3）、利用快速的过电压控制来降低线路的绝缘等级；4）、有效的阻尼薄弱的互联系统之间的功率振荡；5）、动态平衡可变的 不对称负荷；6）、抑制由大功率的晶闸管传动系统和电弧炉等冲击性负荷所引起的电压波动。4、运行仿真：SVC在电压控制模式下设置基准电压为1.0pu（pu为标幺值，下同），电压每变动0.01pu，SVC便调节100Mvar。运行仿真，由下图可以得知初始电压源为1.0pu，SVC的TSC1被投入系统运行，TCR的触发延迟角为96°，从系统吸收无功功率，此时整个SVC装置既没有向系统发出无功功率，也没有从系统吸收无功功率。在0.1秒时，电压突然升到1.025pu，此时TSC1退出运行，这时所有的TSC此时都没有被投入系统，同时TCR吸收95Mvar的无功功率使得系统电压下降到了1.01pu，而此后到了0.4s时，电压源的电压突然降到了0.93pu，此时SVC逐个向系统投入了3个TSC，并控制TCR向系统吸收无功，使得整个SVC装置向系统发出256Mvar的无功功率，将系统电压抬升到0.974pu，0.7s后系统电压上升到了1.0Mvar，因此SVC装置逐个退出了TSC3、TSC2，保留TCR和TSC1运行，整个系统恢复到了初始状态。SVC控制信号TSC1 MisfiringTSC1abTSC2abTSC3abTCRab