文档介绍：电力电子课件
晶闸管相控并联电抗器TCR （续1）
电流i(t)负半波：
作傅立叶分析,基波有效值
电感L的等效基波电抗为
，i(t)比v落后90，电流为正弦波
电流i(t)正半波：
非正弦，使重要负载端A、B、C电压有谐波vh。
实时检测A、B、C处的谐波电压 ，取变流器的指令输出电压 ，则重要负载R、S、T处无谐波电压。
PWM开关型串联同步电压补偿器SSSC
若 ，相当于线路上串接了一个容抗K，等效串联电容补偿向电网串联注入无功功率。
2. 若 ，向电网串联注入有功功率
3. 若 、 大小、相位不变，串入 则增加线路电流 改变 大小、相位，可调控线路有功、无功功率潮流。
4. 若 大小、相位不变，串入 可改变负载的电压大小、相位。
统一潮流控制器UPFC
I经PT1并联在电网上，补偿电流ic；II经PT2，补偿电压ΔV串接在线路上。
I在逆变状态向电网送出有功功率时，II则高频整流从电网吸取有功功率；
I在高频整流状态从电网吸取有功功率时， II则逆变向电网送出有功功率。
变流器II输出的串联补偿电压 超前 为α角； 超前 为δ+α，
串入 后，在线路上增加的电流 ， 滞后 ,
滞后 的相角为
统一潮流控制器UPFC（续1）
统一潮流控制器UPFC（续2）
统一潮流控制器UPFC （续3）
统一潮流控制器UPFC （续4）
＝180°
< 180°
超导磁体储能系统SMES
组成：1、AC－DC双向三相桥四象限变流器；2、二象限DC/DC变换器; 3、超导线圈。
电网负载<发电机功率:变流器高频整流吸收电网交流功率PAC,输出PDC，经DC/DC给超导线圈供电：isc增大，存储磁能增加。
电网负载>发电机功率:变流器逆变向电网输出交流功率PAC，超导线圈磁能经DC/DC输出PDC，再经逆变器向电网输出PAC。
超导磁体储能系统SMES（续1）
电力系统任何时刻P＝0，发电机P＝ 负载P。
储能类型：电池，压缩空气，抽水储能，飞轮惯性储能。
优点：储能损耗小；存取效率高；响应快；控制灵活；建造不受地点限制；运行维护简单；投资不断下降，经济效益高。
超导磁体储能系统SMES （续2）
（1）三相桥高频整流，从电网输入PAC向DC/DC变换器输出ID，Buck型变换器降压，在整个开关周期中T8都导通，在开关周期TS的Ton=DTs期间，T7、T8同时通态；vEF＝VD，在Toff=(1-D)Ts期间， T7断态， T8仍导通，Isc经T8、D7续流， vEF＝0，平均值VEF＝DVD
起导线圈输入功率
T7导电占空比D＝Ton/Ts=PAC+ / VDISC，检测 、 ，按指令要求的 确定D，即可使
（2）三相桥工作在逆变状态向电网输出PAC，DC/DC变换器从超导线圈获得直流功率，DC/DC-Boost变换，升压后输出电压VD，iD、ID反向，在整个开关周期TS中T7都断态，在T’on=D’Ts 期间令T8导通，ISC经T8、D7续流， VEF＝0 ，在T’off=(1-D’)Ts 期间T7、 T8都处于断态， ISC经 D8 、D7反送回直流母线， VEF ＝VD， VEF的直流平均电压
超导磁体储能系统SMES （续3）
按指令要求的PAC及检测到的VD、 ISC即可确定
根据交流电网发电机和负载的功率不平衡情况，得到三相桥变换器输入交流功率的指令值P*AC+ 、Q*AC+ ，或输出的交流功率指令值P*AC - 、Q*AC - ，再根据实测的VD及ISC即可确定DC/DC变换器的工况及占空比 D 或 D’ 。而按 P*AC 、Q*AC及交流电网电压 值即可确定三相桥变换器的指令电压 ，再由 的大小、相位确定开关管的SPWM控制信号，并使三相变换器交流侧电压 与电源电压 之差产生电流 ，使 。
超导磁体储能系统SMES （续4）
小结
利用电力半导体开关器件可以调控电感、电容、电阻的数值，利用电力电子开关组成的开关型电力变换电路可以构成各种类型的电压、电流补偿器和控制器。
这些电力补偿器和控制器可以改变电网等效负载的感抗、容抗和电压、电流，可以补偿谐波电流和谐波电压，可以调控电网负载的基波电压的大小和相位，可以补偿线路电抗，可以改变输电线路的有功和无功功率，并对电力系统的