可控串联补偿器（TCSC）控制方式综述

关于可控硅控制串联补偿器（TCSC）的研究已被大量进行,TCSC的两个主要功能就是提高暂态稳定性和阻尼系统振汇,归纳并分析了TCSC的各种控制方式,以实现其两个主要功能,同时讨论了相关的一些问题。     

基于免疫网络理论的TCSC与PSS协调控制

电力系统稳定器(PSS)和可控串联补偿器(TCSC)被广泛用于电力系统的稳定控制,多个控制器之间的交互作用会影响彼此的控制效果.本文介绍了生物免疫系统中不同类型的抗体协调合作,共同清除抗原的协调机理.提出了基于免疫网络理论的协调控制方法,用于在线协调控制多个阻尼控制器,抑制电力系统的功率振荡.以装有多个PSS和TCSC的系统为例,对多个控制器进行在线协调阻尼控制.仿真结果表明该方法能够缩短抑制振荡所需的时间,具有有效性和鲁棒性.     

基于TCSC的新型动态矩阵控制方法

在日益复杂、多样化的电力系统中,柔性交流输电系统（FACTS）是近年来电力系统研究的前沿课题,FACTS能够提高交流系统潮流的稳定性。可控串联补偿（TCSC）作为FACTS家族中的一个重要成员,它的控制过程是一个时变和不确定的复杂电力控制过程,具有结构简单、价格低廉、提高输电线传输能力和改善系统稳定性等优点,因此,对TCSC的研究有很好的理论意义和实用价值。针对可控串补（TCSC）的非线性和不确定性,采用动态矩阵控制方法对TCSC进行控制,并对动态矩阵控制方法进行改进,在滚动优化的性能指标中引入了偏差变化率项,最终通过仿真,验证了改进的动态矩阵控制方法对TCSC触发控制的有效性。     

基于提高暂态稳定性的TCSC与SVC协调设计

考虑到可控串补系统(TCSC)与并补系统(SVC)两种FACTS装置在电力系统控制中的相互影响，提出了利用影射控制理论设计—暂态稳定控制器来实现TCSC与SVC的控制协调，该暂态稳定控制器是直接作用于TCSC和SVC的输入测量信号，从而提高单机远距离与电网互联系统的暂态稳定性；采用TCSC和SVC的等值电流注入模型，在每次迭代计算中节点导纳矩阵不需要修改就能提高计算速度，经阳城—淮阴输电工程中仿真验证，并与传统的单个FACTS设计进行了比较，结果表明，该暂态稳定控制器能大大提高系统暂态稳定性。     

TCSC非线性自校正控制策略的研究

针对扰动对TCSC(Thyristor Controlled Series Compensator)系统动态性能的影响,提出了含TCSC系统的非线性自校正自适应控制策略.利用微分几何法和最小方差自校正原理,设计了TCSC非线性自校正自适应控制器.这种控制器能实时检测系统的外扰,并通过控制扰动后系统发电机的功角摇摆曲线来进行自动校正.仿真表明:这种控制器对系统发电机摇摆具有良好的阻尼作用,不但能快速调节容抗、改善系统的稳定性,并且具有较强的自适应性和鲁棒性.     

用基频动态等值模型研究TCSC暂态

针对可控串联补偿(TCSC)的动态包含离散动态和连续动态的特点,首先分析当TCSC运行状态发生改变时影响其动态过程的因素,认为TCSC的固有动态响应时间与可控硅导通时刻电容电压偏离稳态值的大小有关,因此可以假设TCSC的动态过程可以预测,并在仿真分析的基础上得出TCSC基频动态等值新模型.该模型内在地包含了可控硅触发逻辑和同步环节的动态.在暂态稳定计算程序中,TCSC被视为一个变阻抗,与电力系统网络接口良好,而且计算量增加不多,可以得到比较精确的计算结果.但该建模方法仅适用于TCSC在容性区域内运行.如TCSC从容性模式过渡到旁通模式,其动态过程用电流源模型来描述.     

TCSC基波阻抗与触发角关系的数值计算与Matlab仿真研究

针对原有福建电网与华东电网的福州一双龙线改造为TCSC装置控制的高压输电线方案．设计出一套可控串联补偿装置(TCSC)，并且对该TCSC装置进行一系列的基础性实验研究．本阐述了可控串联补偿器(TCSC)的基本概念和数学模型．并且在Matlab仿真实验基础上，分析了等效基频容抗Xc与等效基频电抗XL之比值与TCSC谐振点的关系．该仿真结果将为选择TCSC装置参数和可控范围提供依据．从TCSC装置基波阻抗值的Matlab实验值和数值仿真的比照数据表中，可以看出该参数选择方法的正确性．并以此方法建立起了TCSC基波阻抗值和晶闸管触发角a的关系数据表．为我们进一步研究可控串联补偿器控制算法的实现奠定了基础．     

基于Matlab的TCSC模块对电力系统暂态稳定性的影响

在输电系统中发生单相,三相故障时对电力系统稳定性影响较大.因此,故障切除后,引起系统电压和功率振荡.本文在Matlab/simulink环境下对简单的电力系统安装TCSC模块进行单相,三相接地故障仿真,分析了TCSC模块对电力系统暂态稳定性的影响.仿真结果表明安装TCSC模块后系统稳定性明显提高,负载电压和功率很快恢复到稳定状态.     

用于阻尼互联系统区域间振荡的TCSC控制器设计

将留数方法应用于线性的电力系统方程,得到了适用于不同的控制器输入输出的一般形式,可用于各种控制装置。它和模型灵敏度法一起用于TCSC,则可确定装置的安装地点、反馈信号、控制器的设计。比较阻尼率的变化和传输能力的提高来说明TCSC阻尼区域间振荡的有效性。     

基于多目标混合进化算法的多台TCSC控制器协调设计

将多台可控串联补偿器(TCSC)之间的协调运行问题转化为多目标优化问题,详细介绍了一种基于进化规划和粒子群优的多目标混合进化算法(MOEPPSO),提出了基于MOEPPSO的协调控制器设计方法.采用多目标混合进化算法优化控制器参数,得到一组Pareto参数解集,为运行人员提供更丰富、准确的信息.在装有两台TCSC的IEEE典型四机两区域系统研究实例中,非线性时域仿真验证了所提方法的有效性.与单独设计控制器的方法相比较,所提方法能够更好地提高互联系统的稳定性.     

基于零动态原理的TCSC非线性控制器

基于微分几何控制理论,利用零动态响应方法设计TCSC(thyristor-controlled series compensation)控制器,用于抑制线路的功率振荡．设计的控制器只需要依赖于TCSC自身的动态方程,包括装置的固定和可调电抗参数,装置的动态时间常数,并只须反馈本地的测量信息,实现简单,鲁棒性强,能够适应系统的运行方式的变化．仿真结果表明,该非线性控制器具有较好的抑制线路功率振荡的作用,能够提高系统运行的稳定性．     

多机系统中电力系统稳定器与可控串联补偿器阻尼控制器的协调设计

针对电力系统稳定器（power system stabilizer，PSS）和可控串联补偿器（thyristor controlled series compensators，TCSC）的附加阻尼控制器能分别有效阻尼机间振荡和区域振荡的特点，提出一种采用单纯形-模拟退火法对PSS和TCSC阻尼控制器进行协调优化的设计方法．该方法结合单纯形算法局部搜索速度快和模拟退火算法全局搜索能力强的优点，将单纯形算法作为模拟退火算法的局部寻优算子，以增强算法的搜索能力和效率．同时，优化中使用的目标函数考虑了系统多种典型运行方式下的机电振荡模态性能，因而设计出的阻尼控制器具有较强的鲁棒性．在4机11节点电力系统上运用该优化方法完成了阻尼控制器的协调设计．特征值分析和非线性时域仿真结果显示，使用该方法设计的PSS和TCSC阻尼控制器对不同的运行方式都能有效抑制系统低频振荡．此外，算例分析结果证实了单纯形-模拟退火算法搜寻能力高、不强烈依赖初始值选择的优点。     

基于遗传算法的FACTS网络最优潮流计算

基于遗传算法建立了一种新的含有FACTS元件的网络最优潮流模型。该模型引入了两种不同的FACTS元件，通过ward＆Hade-6节点系统进行仿真计算，得出用遗传算法选择最佳调节状态可较快达到系统总网损最小，且潮流都在安全极限内。该算法具有较好的实用性。     

TCSC的自适应鲁棒H_∞控制

研究了含有参数不确定性及外部扰动的TCSC(thyristor controlled series compensation)单机无穷大母线系统的鲁棒H∞控制问题,使用自适应backstepping方法及Lyapunov方法构造出系统的存贮函数,同时设计出鲁棒H∞控制器及参数替换律.在内部扰动中同时考虑了阻尼系数不易精确测量和发电机电势不可直接测量的影响.该控制器不仅保留系统的非线性特性和对未知参数的实时在线估计,而且能够有效抑制干扰对系统输出的影响.仿真结果表明,所设计的控制器能够快速抑制振荡,保证单机无穷大系统的暂态稳定.     

TCSC的非线性逆推设计

针对带有TCSC(ThyristorControlledSeriesCompensation)的单机无穷大总线系统的非线性二阶模型,使用逆推方法设计了TCSC的非线性控制器·基于逆推设计方法,无需对原系统进行线性化,并能保证闭环误差系统在Lyapunov意义下渐近稳定·当系统存在常参数不确定性,例如阻尼系数不能精确测量的情况下,应用自适应逆推方法还可以设计一个动态反馈控制器,其中含有对未知参数的实时估计·设计过程表明逆推方法设计的控制器拥有更优越的性能·     

可控串联补偿电容器的过电压保护

以补偿度取３６％ （其中２４％ 不可控、１２％ 可控）的伊敏－ 冯屯５００ ｋＶ 超高压输电系统为例,研究了以电容器电压为同步信号时可控串联补偿（ＴＣＳＣ）系统的内、外部故障、重合闸、电容重投时的过电压问题．提出了采用常规串补和可控串补相结合的补偿方案时ＴＣＳＣ装置过电压保护的参数整定原则：即以重合闸情况确定可控串补模块中氧化锌非线性电阻（ＭＯＶ）的整定参数,以外部故障确定固定串补模块中ＭＯＶ 的整定参数,最后以内部故障较核ＭＯＶ 的能量容量．讨论了重合闸和电容器重投时可采取的控制策略．     

TCSC非线性自适应鲁棒控制器设计

研究了含有参数不确定及外部扰动的带有TCSC(thyristor controlled series compensation)的单机无穷大母线系统的鲁棒控制问题.针对描述单机无穷大母线系统的非线性三阶模型,将自适应理论和L2增益干扰理论相结合,并用逆推法构造出系统的存储函数,设计出了系统的非线性自适应鲁棒控制器.所设计的控制器不仅能够保证系统状态有界,而且能够有效地抑制外部干扰对系统输出的影响.仿真结果表明,所设计的控制器能够在很短的时间内使系统恢复稳定的状态,说明其控制是有效的.