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statcom原理及控制⽅法要点1、前⾔静⽌同步补偿器(Static Synchronous Compensator, STATCOM)，是⽬前最先进的⽆功补偿技术，近年来随着电⼒电⼦开关技术的进步⽽逐渐兴起。
STATCOM 的原理是利⽤全控型⼤功率电⼒电⼦器件构成可控的电压源或电流源，使其输出电流超前或滞后系统电压90 ，从⽽对系统所需的⽆功进⾏动态补偿。
早期有⽂献称之为静⽌⽆功发⽣器(Static Var Generator, SVG) 。
利⽤电⼒电⼦变流器进⾏⽆功补偿的可能性虽然早在20 年前就已经为⼈们所认识，但限于当时电⼒电⼦器件的耐压和功率⽔平，⽆法制造出输电系统中具有实⽤价值的装置。
直到近年来，尤其是⾼压⼤功率的门极可关断晶闸管GTO 的出现，才极⼤的推动了STATCOM 的开发和应⽤。
STATCOM 是并联型FACTS 设备，它同基于可控电抗器和投切电容器的传统静⽌⽆功补偿器SVC 相⽐，性能上具有极⼤的优越性，越来越得到⼴泛的重视，必将取代SVC 成为新⼀代的⽆功电压控制设备。
⽬前，世界上已有多台投⼊运⾏的⼤容量STATCOM 装置，如表1-1 所⽰。
由此可见，⽬前为⽌国际上只有美、⽇、德、中、英等少数⼏个国家掌握了STATCOM 的应⽤开发技术。
2006 年 2 ⽉28 ⽇，由上海电⼒公司、清华⼤学、许继集团公司等单位共同研制的±50Mvar STATCOM 在上海黄渡分区西郊变电站并⽹试运⾏。
表1-1 国内外已在输电系统投运的STATCOM 装置（UPFC 并联部分为STA TCOM）表1-1 中除最后⼀项外，全部采⽤了变压器多重化的主电路⽅案，主电路拓扑为图1-1。
变压器多重化⽅式可成倍增加装置容量并降低输出谐波。
然⽽，多重化变压器的引⼊带来了很多问题：⾸先，它的价格⾮常昂贵，约为成本的1/3～1/4；其次，它使装置增加了50％左右的损耗和40％左右的占地⾯积；第三，变压器的铁磁⾮线性特性给控制器设计带来了很⼤的困难，同时也是引发装置故障的重要原因。
96科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald电力系统按电能传输过程可分为四个组成部分:发电、输电、配电和用电。
实际生活中,电力系统是非常庞大、复杂的,控制起来十分不宜,并且随着人类的发展、社会的进步、技术的革新,对电力系统提出了灵活控制、便于调节等一系列新要求。
因而柔性电力技术也因此应用而生。
1 电力电子技术在发电领域的应用传统的发电方式是火力、水力。
近年来,由于能源危机加重,出现了许多新能源、可再生能源以及新型发电方式。
如太阳能、风能、等,现已成为一个新型产业,并且会在将来发电领域占有不可替代的地位。
这其中太阳能和风能在电力系统中得到了较为成熟的应用,下以风能为例简介。
自从1890年美国农村第一个风力发电机投入运行产生电能以来,特别是近几十年来,风力发电在世界范围内迅猛发展。
由于风能发电具有污染小、可再生等优点,使其在与火力、核能等发电竞争中占据优势。
在能源危机越来越严重的今天不失为是一种成熟可行的节能方案。
风能发电中由于风速是时刻变化的,故基于风力电力系统的电能质量和可靠性需要仔细评价,合理的控制方案需要功率调节。
而电力电子对于恒定速度—可变速度风力涡轮机和与电网的接口来说都非常重要,所以电力电子的发展对风力发电起着十分重要的作用。
在风力电力系统中,系统可分为独立、风力—柴油混合、与电网连接三种类型。
在人口稀少的偏远地区,风力电力系统的特点是惯性小,阻尼小和无功功率支持少,属于弱电力系统。
此种电力系统易受网络运行条件突然发生变化的影响,电网明显的功率波动将导致对用户供电质量的下降,表现为供电中电源和频率变化,或产生脉冲。
这种系统需要合理的储能与控制系统,在不牺牲峰值功率跟踪能力的前提下,使波动变缓。
与电网连接原理图如下所示。
变换器的作用是调整机器的转矩,通过对风速和轴速的测量,确保涡轮机叶片的运行能够获得最优功率,图1。
2 电力电子技术与柔性交流输电系统柔性交流输电系统(FACTS—Flexible AC Transmission System)是1988年美国电力科学院首先提出的。
成为未来发展的方向。
为适应这一发展方向，“智能电网”的概念被提出并在许多国家开始了相关领域的研究工作。
目前，智能电网的研究还处在初级阶段，国际上还没有明确而统一的定义。
从各国的研究情况看，智能电网是以现代化的信息技术、通信技术、测量传感技术、控制技术、计算机技术、电力电子技术和设备制造技术等为基础，是具有安全、经济、清洁、灵活兼容和交互等特点的新型电网。
1国内外智能电网研究概况1.1美国美国对智能电网的研究主要立足于改变美国现有的能源使用方式，改造较为陈旧的电力设施，提高电网智能化水平，提高电网运行安全可靠性和降低网损。
技术提高电网安全可靠性、支持可再生能源接入和分布式发电、通过智能技术提高电网自动化水平等，为美国智能电网的研究建设提供了法律保证。
2009年，奥巴马政府上任后，将智能电网建设提升为美国的国家战略，期望通过建设智能电网，应对全球气候变暖，并以此带动相关高科技产业的发展，应对国际金融危机，振兴经济[1-5]。
1.2欧洲欧洲各国发展智能电网主要基于节能环保和可再生能源发展的政策需要，其关注点目前主要集中在可再生能源的接入和与用户双向交互的智能电表领域。
欧洲于2005年成立了“智能电网（SmartGrid）欧洲技术论坛”，以“SmartGrid”表述“智能电网”，目标是把电网转换成用户和运营者互动的服务网，提高欧洲输配电系统的效率、安全性及可靠性，并为分布式和可再生能源发电的大规模整合扫除障碍[6]。
1.3日本日本发展智能电网主要致力于发展新能源、环境保护以及可再生能源与电网的有机结合，最终实现低碳社会。
日本政府明确，到2020年太阳能发电的装机容量为2005年的20倍，达到28000MW。
因此，构建能大量导入太阳能等可再生能源的电网、降低碳排放是日本智能电网的主要特征。
另一方面，日本积极研究储能技术，在高性能电池方面技术领先。
通过将高性能电池与可再生能源配合使用，解决可再生能源的间歇性发电对电网的影响。
摘要依据PSASP综合稳定程序中山东电网的电气数据和宁东－山东直流系统的相关数据，在PSCAD/EMTDC环境下搭建了含宁东－山东（青岛）直流馈入的山东电网电磁暂态仿真模型。
交流系统模型包含发电机、变压器、线路、无功补偿装置等电气设备，转换并录入了PSASP环境下发电机、变压器、输电线路、无功补偿装置等设备的电气参数，完成了山东电网主要发电厂、主要变电站的电气主接线形式、主要变电站内无功补偿装置电气接线形式的搭建；直流系统模型包括换流器、换流变压器、交直流滤波器、直流线路以及直流控制系统。
通过调节模型中等值负荷大小使得PSCAD环境下系统潮流分布与PSASP 潮流分布基本一致；在MATLAB图形用户界面开发环境GUIDE下，完成人机交互界面的开发，编程实现潮流误差的计算、误差百分比的统计、有功、无功和电压误差饼图的绘制以及线路潮流的查询，保证PSCAD环境下山东电网的静态特性与PSASP环境下的潮流分布基本一致。
通过调节变电站母线短路电流大小，确保两种环境下山东电网主要变电站母线的短路电流基本一致。
两种环境下，含直流馈入的山东电网潮流分布和主要变电站母线短路电流基本保持一致，为在PSCAD环境下研究直流输电系统典型故障瞬态特征、分析直流系统换相失败对交流保护影响的建立了仿真基础。
关键词：PSCAD/EMTDC；电磁暂态仿真模型；潮流调节；短路电流调节AbstractAccording the data of Shandong power grid and Ningdong-Shandong HVDC system, the electromagnetic transient simulation model of Shandong grid is implemented in the simulation program of PSCAD/EMTDC. The model of AC system included the generator, transformer, transmission line, reactive power compensation devices and so on , whose data all needs to be converted. The original data form of which in PSASP were converted into new data form in PSCAD, then input these new data to the corresponding model in the program of PSCAD and in the model, the electrical connection form of power plant, substation and reactive power compensation device also were confirmed. The electromagnetic transient model of Ningdong to Shandong ±660kV HVDC transmission system included converter and its control system, in which the the converter valves, converter transformers, transmission line, AC filters and DC filters were modeled the simulation program of PSCAD/EMTDC.By adjusting the value of equivalent load in the simulation model to confirm that the power flow distribution of grid maintain the original characteristics. A program was completed in the MATLAB graphical user interface development environment GUIDE to verify that the power flow distribution of Shandong power grid is nearly equal under the program of PSCAD and PSASP. By adjusting the impedance of equivalent generator in the simulation model to confirm that the three phase short circuit current of the bus in main substation maintain the original value.The power flow distribution and the short circuit current in main substation of Shandong power grid are confirmed nearly equal under the program of PSCAD and PSASP, which is a simulation platform for the study of typical fault transient characteristics of HVDC system and the impact to AC system protection device when HVDC system occurred commutation failure.Keywords: PSCAD/EMTDC；electromagnetic transient simulation model；power flow regulation；short-circuit current regulation华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《交直流混合电网的电磁暂态仿真研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。
摘要电力系统就是由很多复杂的一次主设备与二次保护、控制、调节、信号等辅助设备组成的一个有机整体。
电力系统自动化的主要目标就是保证供电的电能质量（频率与电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益与管理效能。
本次实习总要包括以下几方而的内容：电力系统自动化的组成，变电站的学习实训以及生产实践的实训等。
H录第一章:实习的前期准备 (3)第一节:我国电力系统自动化的发展趋势 (3)第二节：电力系统的基本组成 (4)第三节：电力系统新技术的应用 (5)第四节：电力系统自动化的内容 (6)第二章:实习觎 (13)第一节:实习目的 (13)第二节:实习任务 (14)第三节:实习时间、地点及其企业简介 (14)第三章:实习内容 (15)第四章:实习结果 (17)第一节:安全教冇学习 (17)第二节:事故的发生及其预防 (17)第三节:专业知识的学习 (18)第五章:实习总结与心得体会 (20)参考文献..................................................................第一章实习的前期准备第一节:我国电力系统自动化的发展趋势电力系统自动化总的发展方向(1)整个电力系统自动化的发展则趋向于：一就是山开环监测向闭环控制发展，如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。
二就是山高电压等级向低电压扩展，如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。
三就是山单个元件向部分区域及全系统发展，如SCADA(监测控制与数据采集)的发展与区域稳定控制的发展。
一、电力系统自动化总的发展趋势1、当今电力系统的自动控制技术正趋向于：(1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。
(2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。
(3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。
(4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件与远程通信的应用。
(5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
