STATCOM
本示例展示了一个+100 Mvar/-100 Mvar 48脉冲GTO STATCOM的运行情况。
P. Giroux ; G. Sybille (Hydro-Quebec)
描述
一个100 Mvar的STATCOM在一个三母线500 kV系统中调节电压。该48脉冲STATCOM使用一个由四个12脉冲三电平GTO逆变器构成的电压源型变换器（VSC）。查看STATCOM模块内部以了解VSC逆变器的构成方式。从四个三电平逆变器输出端获得的四组三相电压施加到四个移相变压器（相移分别为-15度、-7.5度、7.5度、+7.5度）的次级绕组上。通过初级绕组的串联连接，在变压器500 kV侧获得的电压基波分量实现同相叠加。有关VSC运行的详细信息，请参考"power_48pulsegtoconverter"示例。
在稳态运行期间，STATCOM控制系统使VSC电压的基波分量与系统电压保持同相。如果VSC产生的电压高于（或低于）系统电压，则STATCOM产生（或吸收）无功功率。无功功率的大小取决于VSC电压幅值和变压器漏抗。VSC电压的基波分量通过改变直流母线电压来控制。为了改变直流电压（从而改变无功功率），通常保持在零附近的VSC电压角度（alpha）会暂时进行相移。这种VSC电压滞后或超前会产生暂时的有功功率流动，从而导致电容器电压的升高或降低。
构成500 kV系统等值电路的三个电压源之一可以改变，以便观察STATCOM对系统电压变化的动态响应。打开"可编程电压源"菜单，查看已编程的电压阶跃序列。
仿真
STATCOM的动态响应
运行仿真并观察STATCOM示波器模块上的波形。STATCOM处于电压控制模式，其参考电压设置为Vref=1.0 pu。调节器的电压下垂为0.03 pu/100 VA。因此，当STATCOM工作点从完全容性（+100 Mvar）变为完全感性（-100 Mvar）时，STATCOM电压在1-0.03=0.97 pu和1+0.03=1.03 pu之间变化。
初始时，可编程电压源设置为1.0491 pu，当STATCOM退出运行时，在SVC端子上产生1.0 pu的电压。由于参考电压Vref设置为1.0 pu，STATCOM初始处于浮置状态（零电流）。直流电压为19.3 kV。在t=0.1s时，电压突然降低4.5%（额定电压的0.955 pu）。SVC通过产生无功功率（Q=+70 Mvar）来响应，以将电压保持在0.979 pu。95%的稳定时间约为47 ms。此时直流电压已升至20.4 kV。然后，在t=0.2 s时，电源电压增加到其额定值的1.045 pu。SVC通过将其工作点从容性变为感性来响应，以将电压保持在1.021 pu。此时，STATCOM吸收72 Mvar，直流电压已降至18.2 kV。观察显示STATCOM一次侧电压和电流的第一个轨迹，可以看到电流在大约一个周期内从容性变为感性。最后，在t=0.3 s时，电源电压设置回其额定值，STATCOM工作点回到零Mvar。
如果您查看"信号和示波器"子系统内部，您将可以访问其他控制信号。请注意，当直流电压升高或降低以改变无功功率时，alpha角会发生瞬态变化。alpha的稳态值（0.5度）是维持一小部分有功功率流动以补偿变压器和变换器损耗所需的相移。
如何重新生成初始条件
使本示例在稳态下启动所需的初始状态已保存在"STATCOM.mat"文件中。当您打开此示例时，InitFcn回调函数（位于模型属性/回调函数中）会自动将此.mat文件的内容（"xInitial"变量）加载到您的工作区。
如果您修改此模型，或更改电力元件的参数值，存储在"xInitial"变量中的初始条件将不再有效，Simulink®将发出错误消息。要为修改后的模型重新生成初始条件，请按照以下步骤操作：
xInitial=xFinal;
save myModel_init xInitial
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