超高压混合串补线路瞬态恢复电压暂态特性

混合串联补偿对输电线路暂态特性的影响亟待研究。为研究串联补偿混合复用对TRV暂态特性的影响，本文以500kV超高压示范工程线路为研究背景，利用PSCAD/EMTDC建立可控串补与固定串补的电磁暂态仿真平台，分析系统发生单相接地故障时瞬态恢复电压变化规律，得到恢复电压上升率与短路电流变化曲线；采用对比分析方法，针对可控串补与固定串补不同配置方式，研究不同串补度对TRV特性的影响，并得出最佳串补配比。仿真表明：相比FSC双平台分段布置，系统采用TCSC与FSC混合复用时，TRV超标工况大幅增加；合理配置TCSC+FSC线路串补度，能够有效降低TRV与断路器短路电流，且能够满足断路器正常开断的国家标准。     

串联补偿装置在超高压交流输电线路中的研究

主要研究在超高压远距离交流输电线路中,串联补偿装置的应用及其在系统中的作用,并且详细解析串联补偿装置的原理及结构;重点引入了串联补偿装置的新技术,论述新技术的可靠性及优势。新技术应用涉及如下,串联补偿装置中电容器推荐采用无熔丝电容器,其接线宜采用双桥差接线;低海拔地区推荐采用复合外套MOV,其技术经济优势明显,高海拔及工业高污染地区由于紫外线辐射、酸雨等因素会导致复合外套出现老化现象,推荐采用瓷外套MOV;电抗+MOV串电阻型虽然结构和设计复杂,但其不受当地环境影响,为密闭结构,可靠性高,推荐采用电抗+MOV串电阻型阻尼回路;通过对固定串补(FSC)与可控串补(TCSC)的分析比较,可控串补它既保持了固定串补的所有优点又弥补了固定串补的不足,具有潮流控制、阻尼线路功率振荡、提高系统暂态稳定和抑制次同步振荡等多种功能,是目前柔性交流输电系统技术中实用性强的一项技术,随着今后设备制造成本的进一步降低,本文推荐采用可控串补(TCSC)替代固定串补(FSC)。本文还论述了放电间隙(GAP)、旁路断路器(BPS)、保护及控制系统的基本原理和应用。     

分布式静止同步串联补偿器抑制次同步谐振机理研究

针对柔性交流输电(FACTS)领域中的一种新装置——分布式静止同步串联补偿器(DSSC),在实现其潮流调节功能的基础上,首次从频域的角度研究了DSSC特性,得到了DSSC的频率-阻抗分布曲线,既为DSSC影响次同步谐振的机理研究提供了理论依据,也为其他FACTS装置的研究提供了新的思路.进一步,采用测试信号法,研究了DSSC对一个串联电容补偿系统的电气阻尼特性的影响,结果表明,DSSC的串入使得系统的谐振点频率发生偏移,电气负阻尼绝对值显著减小,证明DSSC对于次同步谐振具有抑制作用.     

多模式次同步谐振的产生机理与抑制方法

中国内蒙古上都、托克托电厂输电工程由于采用较高补偿度的固定串联补偿装置,导致出现了次同步谐振(SSR), 并且表现出多个模式同时失稳的特点,威胁机组和电网的安全.该文以上都串补输电系统为研究对象,采用特征值分析方法,分析了上都电厂多模式SSR的产生机理和影响因素;采用遗传-模拟退火算法(GASA)对附加励磁阻尼控制器(SEDC)进行优化设计.特征值分析与PSCAD/EMTDC仿真结果表明该控制器能够有效抑制多模式SSR, 并对电网参数及运行方式变化具备良好的适应能力.     

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．     

基于PSCAD／EMTDC的某实际串补送出方案SSR问题分析

为全面探究华北地区某实际大型坑口电厂（A电厂）串补送出方案存在的次同步谐振（SSR）问题，采用基于PSCAD／EMTDC的时域仿真分析法结合频域分析的方法，对该方案的SSR问题进行了深入地计算和分析，得到了若干重要结论，针对该问题的解决提出了若干建议。该方法可为解决南方电网系统内交流串补输电工程中的SSR问题提供有益参考。     

西北750kV电网加装可控串补(TCSC)对河西风电送出的影响

针对在河西风电远距离输送的情况下影响系统功率送出及甘肃电力系统稳定性的主要因素,提出了利用可控串补的作用保持稳定的方法。主要讨论了可控串补(TCSC)的作用、特点和对西北750kV电网电力系统抑制低频振荡和次同步谐振的原理。并讨论了对系统暂态稳定性的影响。     

电力系统串联补偿技术研究

电力系统串联补偿技术是提高电力系统传输容量、改善系统稳定性的重要技术手段,为电力传输系统向大电网、超高压、远距离传输的发展起到了关键作用。文章针对目前几类重要的串联补偿装置的原理和功能进行了概述,对可控串补(TCSC)和静止同步串联补偿器(SSSC)补偿效果进行了比较,并结合实际对串联补偿技术的应用前景作了进一步的说明。     

高压输电系统串联电容器补偿的应用与仿真研究

为了研究含有串联电容器补偿的高压输电网络的暂态过程,在阐述串联电容器补偿基本原理和作用的基础上,利用MATLAB中的电力系统模块库(PSB)和Simulink,建立了一个735kV串联电容器补偿输电网络的系统模型,并对其一相对地短路的暂态过程进行了仿真．仿真结果表明：含有串联电容器补偿的高压输电网络有可能发生次同步振荡(SSO)现象．为了抑制次同步振荡,应采用可控串联电容器补偿(TCSC)。     

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．     

可控串联补偿的非线性模糊PID控制

分析了模糊自适应PID控制和可控串联补偿的非线性控制规律,并针对电力系统的高阶、强非线性特性,设计了单机-无穷大系统条件下可控串联补偿的非线性模糊PID控制器。仿真结果表明,该控制器对提高电力系统暂态稳定性及抑制阻尼功率震荡具有良好的效果。     

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(TCSSC)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荡.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.     

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.     

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．     

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.     

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.     

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。     

串并联补偿在抑制电力系统功角振荡中的应用

验证了晶闸管控制的串联电容器（SVCs）和静止无功补偿器（SVCs）在提高电力系统动态稳定性中的作用,分析了适合于功角稳定性动态仿真研究的模型。运用能量函数法,推导出一个可以抑制功角振荡的控制策略。通过使用该控制策略,SVCs和TCSCs都能够增强系统对功角摇摆的抑制而不会影响其他功率振荡阻尼（POD）设备的作用。最后,通过一个简单的双机系统来证明这种控制策略的有效性。