
静态无功补偿器(SVC)仿真模型:用于500kv、3000mva系统电压调节的仿真
电力系统里有个挺有意思的玩意儿叫SVC(静态无功补偿器),它就像电网的"稳压器"。今天咱们用M
ATLAB/Simulink搞个仿真,看看这货在500kV大电网上怎么玩电压调节。
先搭个简易测试系统:500kV母线拖着3000MVA的三相电源,中间接个SVC装置。重点在SVC的参数设
置窗口,这里有个关键操作——把TCR(晶闸管控制电抗器)和固定电容的组合等效成动态电纳。
```matlab
% SVC参数设置核心代码
svc_block = 'svc_model/TCR_FC';
set_param(svc_block, 'CapacitiveRating', '200e6'); % 电容容量
set_param(svc_block, 'InductiveRating', '-100e6'); % 电感容量
set_param(svc_block, 'VoltageReference', '1.0'); % 电压基准值
set_param(svc_block, 'KP', '5'); % 比例增益
set_param(svc_block, 'KI', '50'); % 积分增益
```
这个PI控制器参数设置有个门道:KP值太大容易引发振荡,太小响应又慢。实测发现当系统电压跌
到0.95pu时,SVC开始猛怼电容。看这段触发角控制逻辑:
```simulink
% 触发角计算核心逻辑(伪代码)
function alpha = calculate_alpha(Vmeas, Vref)
error = Vref - Vmeas;
integral = integral + error * Ts;
alpha_base = KP * error + KI * integral;
alpha = clamp(alpha_base, 5, 155); % 限制在5°到155°之间
end
```
仿真结果挺有意思:当人为制造电压凹陷时,SVC的电容支路会在20ms内迅速投入。用示波器抓取的
波形显示,母线电压从0.93pu被硬生生拉回到0.98pu,这时SVC输出的容性无功达到187Mvar,基本贴着200
Mvar的额定值跑。
反过来做高压测试更有意思。当电压飙到1.05pu时,TCR支路的晶闸管开始疯狂"吃电",触发角逐渐
缩小到30度左右。这时候等效电抗值降到最低,吸收的无功功率约92Mvar。有趣的是系统会出现约2Hz的低
频振荡,这时候就得调整控制器的积分时间常数了。