Im Allgemeinen, STATCOM ist ein Halbleiterschaltwandler. Wenn sein Eingangsende mit einer Stromversorgung oder einem Energiespeicher verbunden ist, kann sein Ausgangsende unabhängig voneinander steuerbare Wirk- und Blindleistung senden oder aufnehmen. Im Vergleich zu herkömmlichen Blindleistungskompensationsgeräten bietet STATCOM die Vorteile einer kontinuierlichen Regelung, kleiner Oberwellen, geringer Verluste, eines großen Betriebsbereichs, hoher Zuverlässigkeit und einer schnellen Regelungsgeschwindigkeit. Seit seiner Gründung hat STATCOM große Aufmerksamkeit und eine rasante Entwicklung erhalten. In diesem Artikel wird das Funktionsprinzip von STATCOM kurz vorgestellt.
Das Funktionsprinzip von STATCOM
Die Funktionen von STATCOM
Der statische Synchronkompensator nutzt die Leistungselektronik des Spannungsquellenwandlers zur Erzeugung von Blindleistung. Der Spannungsquellenwandler wandelt die Gleichspannung in eine dreiphasige Spannung mit der erforderlichen Amplitude, Frequenz und Phase um. Abhängig von der erforderlichen Ausgangsleistung und Spannung kann der Spannungszwischenkreiswandler zwei- oder dreistufig sein. Aus dem Namen des statischen Synchronkompensators geht hervor, dass der statische Synchronkompensator eine ähnliche Leistung wie der Synchronkondensator hat, aber als elektronisches Gerät hat der statische Synchronkompensator keine Trägheit und ist daher in einigen Leistungsaspekten besser als der Synchronkondensator, wie z. B. schnelle dynamische Reaktion, niedrige Investitionskosten, niedrige Betriebs- und Wartungskosten.
Der statische Synchronkompensator ist ein Spannungsregelgerät, das auf einem Spannungsquellenwandler (IGBT) basiert. Es fungiert unabhängig von der Wechselstromnetzspannung als Quelle oder Senke der Blindleistung. STATCOM kann als Teil eines flexiblen Wechselstromübertragungssystems (FACTS) betrieben werden, um Spannungsschwankungen oder -flimmern in Echtzeit zu erkennen und zu kompensieren, unsymmetrische Lasten zu korrigieren und den Leistungsfaktor zu steuern.
Die Hauptschaltungsstruktur von STATCOM besteht aus einer großen Kapazität auf der Gleichstromseite und VSI basierend auf leistungselektronischen Geräten, die über Reaktanz mit dem Stromnetz verbunden sind. U1 entspricht dem Ausgang von STATCOM unter idealen Bedingungen einer steuerbaren Spannungsquelle (d. h. ohne Berücksichtigung des Leitungsverlusts und von STATCOM), und us ist das ideale Spannungsquellenäquivalent zur Systemseite, und die beiden Phasen sind konsistent. Wenn U1 uns überspringt, liegt die Phase des vom System zum STATCOM fließenden Stroms 90 % über der Systemspannung und es wird kapazitive Blindleistung ausgegeben; Wenn sich U1 um uns dreht, bleibt der Strom, der vom System zum STATCOM fließt, um 90 % hinter der Systemspannung zurück und gibt induktive Blindleistung ab. Wenn U1 = us, ist der Strom zwischen dem System und STATCOM Null und es findet kein Blindleistungsaustausch zwischen ihnen statt. Dies ist der ideale Arbeitszustand. Tatsächlich weisen US und U1 im Allgemeinen einen Winkelunterschied auf. Durch die Steuerung von uns und Peck kann die von STATCOM abgegebene oder absorbierte Blindleistung angepasst werden.
Mit der Einführung des statischen Synchronkompensators kann seine überlegene Leistung auch auf die folgenden Aspekte angewendet werden:
1) Dynamische Spannungsregelung im Übertragungs- und Verteilungssystem;
2) Leistungsschwingungsdämpfung im Übertragungssystem;
3) Verbesserung der Übergangsstabilität des Energiesystems;
4) Wirkleistungs- und Blindleistungsregelung. Es ist nicht nur in der Lage, die Blindleistung zu steuern, sondern kann bei Bedarf auch die Wirkleistung steuern (Gleichstromversorgung möglich).
5) Geringe Größe (kompakter elektronischer Wandler ersetzt passive Komponenten);
6) Modulare Fabrikprodukte (Verkürzung der Installations- und Inbetriebnahmezeit);
7) Der gekapselte elektronische Wandler wird übernommen (wodurch die Auswirkungen der Umwelt auf die Ausrüstung verringert werden).
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