浅谈灵活交流输电技术

随着电力电子技术发展,出现了柔性交流输电系统。它能提高电网的可控性,实现灵活的潮流控制,最大化电网的传输能力及提高系统的稳定性,推动输电技术的完善和发展。     

基于FACTS的交流特高压电网无功补偿

文章基于交流特高压线路分布参数模型,建立Π型等值电路,分析了不同长度和不同负载情况下单条特高压线路的电压和无功特性,得出了特高压线路的无功需求曲线;并利用PSASP软件用户自定义模型建立了FACTS可控并联补偿潮流模型,通过对一个含特高压线路的四区域系统引入FACTS补偿前后的潮流计算,分析了可控并补参数对特高压系统电压控制的效果.     

48脉冲轻型电压逆变STATCOM利用遥测信号抑制次同步振荡的仿真分析

电力系统串联补偿可能会引起次同步谐振问题(SSR)。灵活交流传输系统(FACTS)控制器广泛应用于抑制次同步振荡。静止同步无功补偿器(STATCOM)是FACTS家族的重要成员之一,用在电力系统以控制功率潮流,提高电网的暂态稳定性。随着广域测量技术的出现,大区域的互联电力系统同步相位检测(PUM)成为可能。用于STATCOM控制器的辅助次同步阻尼控制器(SSDC),采用遥测到的发电机功率加速信号作为稳定器信号,设计用于阻尼次同步振荡。基于MATLAB/Simu-link环境下的PSB模块,采用IEEE第二标准模型分析和完成STATCOM数字仿真。     

装设UPFC的电力系统电压稳定灵敏度分析

统一潮流控制器(UPFC)作为一种典型的FACTS装置,综合了FACTS元件的多种灵活控制手段.文章中通过选取电压稳定灵敏度指标dUL/dQL,对比计算和分析了装设UPFC前后整个系统和UPFC安装节点的灵敏度值,结果表明,UPFC能有效地提高系统的电压稳定性.运用电力系统分析工具PSAT1.3.4对WSCC-3机9节点系统进行仿真计算,结果进一步验证了文中方法的正确性和有效性.     

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。     

灵活交流输电技术（FACTS）的现状与展望

介绍了灵活交流输电技术（FACTS）的概念,阐述了FACTS在提高电能质量和系统稳定性中的功能,进一步研究了FACTS需要解决的技术难题,分析了FACTS在电力系统的发展状况和应用前景.     

计及FACTS元件的发输电系统可靠性评估模型

灵活交流输电（FAcTS）技术的利用能够对电力系统可靠性产生重要影响．晶闸管控制的移相器（TCPST）和串联补偿器（TCSC）作为串联FACTS设备能够改变电力潮流的自然分布和有效缓解输电阻塞,静止无功补偿器（SVC）作为并联FACTS设备能提供无功支持和维持系统电压稳定,将它们对电力系统可靠性的影响进行了定量评估．研究了TCPST、TCSC的潮流计算模型以及计及TCPST、TC．SC和SVC的最优负荷削减模型,从而将FACTS设备有效纳入可靠性评估模型中．提出的方法在RBTS可靠性测试系统上进行了验证,计算结果表明FACTS设备能对系统可靠性产生重大改善作用．     

基于功率注入法的UPFC潮流控制研究

目前对灵活交流输电系统技术 (FACTS)在稳态方面的作用缺乏深入的研究。采用基于功率注入法的统一潮流控制器 (U PFC)稳态模型 ,通过合理简化后 ,形象地分析了 U PFC在电力系统中的潮流控制特性 ,显示了功率注入法在 UPFC建模中的优越性。通过该模型 ,UPFC的潮流控制问题可以使用优化来解决 ,并可充分考虑系统中以及U PFC本身存在的约束条件。最后 ,用 IEEE的两个标准系统来研究 U PFC在提高线路传输功率中的作用。仿真结果表明 :UPFC对于区域性的运行目标具有强大的控制能力 ,特别适合长距离的互联传输系统。该结论可以为 U PFC的选址提供一定的参考     

基于改进交互影响指标的多FACTS间交互影响分析

 随着柔性交流输电(FACTS)技术理论和工程应用的逐渐深化与推广,FACTS装置大幅度提高线路的功率传输水平、提高电力系统稳定性的能力逐渐得到体现。然而,随着FACTS装置应用数量的不断增多,FACTS装置间的交互影响问题日益突出, 规范形方法为研究电力系统嵌入多FACTS装置的动态特性提供了一种解决方案。然而如何确定系统危险运行方式及该方式下对FACTS装置间交互影响的程度,成为研究FACTS装置间交互影响问题中的关键环节之一。由于系统运行状态空间庞大,搜索不同运行状态下的FACTS装置间交互影响信息成为限制计算速度和计算效率的关键因素。本文针对高阶规范形方法计算FACTS装置间交互影响时危险运行方式确定的问题,提出一种改进的交互影响衡量指标,该指标能够将FACTS装置间的交互影响程度分析与危险运行方式确定同时计及,且在计算过程中引入了电磁暂态仿真手段,以辅助验证所提方法的效果。以静止无功补偿器(SVC)和可控串联补偿器(TCSC)为例,应用IEEE 9节点系统进行算例分析,验证了该方法的可行性。     

电力电子在高压输电系统中的应用

总结了电力电子技术在电力传输系统中的应用,论述了高压直流输电(HVDC)在我国长距离大容量输电和电网互联中必将发挥重要作用,讨论了FACTS设备的现状及发展方向。认为电力电子技术不仅可以在高压输电系统中用于提高稳定、控制电压、相角和潮流,也具备了快速控制大电网的能力。     

复杂灵活交流输电系统的通用线性化模型

灵活交流输电系统、分散协调控制和广域协调控制是当前电力界研究的热点和难点，装有多台FACTS装置的复杂电力系统的分析和研究必须基于统一的数学模型，而当前这一领域的研究成果很少，但数学建模作为基础研究是必不可少的。在详细推导了含有m台发电机和n台STATCOM装置的复杂灵活交流输电系统的通用线性化数学模型基础上，为研究现代和未来多控制器电力系统的动态特性，阻尼特性，协调控制奠定了基础；并解决基于全系统线性化模型的分散协调控制或广域协调控制等基础科学问题作了一定的理论准备。     

基于DSP的FACTS控制器

介绍了柔性交流输电系统(FACTS)的概念,及其控制器的分类和特点,比较了数字信号处理器(DSP)和普通微处理器的性能,突出DSP的速度优势.并举例说明了DSP芯片能满足FACTS控制器快速响应的要求,从而保证控制器的实时性和精确性.     

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.     

新型电压源型换流器拓扑及控制策略研究

文章提出了一种新型的模块化多电平换流器拓扑结构,在中高压调速领域、交流柔性供电系统中有着广泛的应用前景。与传统的多电平换流器相比,其具有输出容量大、开关频率低(等于基波频率)、开关损耗小等优点。文章分析了模块化多电平拓扑结构的工作原理,并提出了一种基于采用最小谐波原则确定脉冲导通角度的基频开关调制策略,且给出了子模块电容电压平衡的控制方法;最后,基于Matlab软件平台搭建了一个11电平的模块化多电平换流器模型,验证了理论分析的有效性和正确性。     

FACTS控制器及其建模仿真综述

对柔性交流输电系统(FACTS)控制器的分类及功能作了较完整的介绍.从讨论FACTS模型的类型入手,对目前国内外各种输电型FACTS控制器建模仿真问题的最新研究成果进行了综述,指出实现电力系统的多目标协调控制,是今后FACTS控制器仿真研究的主要目标.     

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。     

基于统一潮流控制器(UPFC)的潮流控制研究

统一潮流控制器是一种由串联和并联组合型柔性交流输电(FACTS)装置,柔性交流输电系统中的潮流控制及线路补偿问题都可以由统一潮流控制器解决。首先分析影响潮流分布的主要因素及潮流控制手段,在此基础上分析统一潮流控制器对潮流控制的实现,研究了统一潮流控制器的潮流控制范围;最后简单介绍了统一潮流控制器在应用中的局限性。     

磁暴在单回交流输电线中的感应电流的验证计算

准确计算磁暴期间交流电网中的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)对评估磁暴对交流电网的影响至关重要。在研究磁暴对交流电网的影响时所应用的现有模型的基础上,以单回交流输电线为研究对象,将交流输电线、接地体和大地进行统一建模;并采用有限元法(FEM)进行求解。这种新模型既可以处理电导率复杂分布的大地模型,又可以将交流输电线及接地体对地表感应地电场分布的影响考虑在内。均匀选取磁暴期间地磁场变化频率0.000 1~0.1 Hz之间的特定频点,分别采用现有模型和新模型计算交流输电线中的GIC,通过对比验证,表明现有模型在频率0.000 1~0.1 Hz之间计算磁暴期间交流电网中GIC时是适用的。     

柔性直流馈入下交流输电线路单端故障测距分析

柔性直流输电具有不同于交流输电和常规直流输电的运行原理和特性,随着柔性直流输电技术的应用,交流电力系统的故障特征可能发生显著变化,基于传统交流系统暂态故障特征量的故障测距面临挑战。为此,基于柔性直流输电的运行原理,分析了柔直交流侧故障时换流器的运行特性,推导了在换流器保护未启动、限流以及闭锁条件下柔直交流侧短路电流解析式,分析比较了柔直不同暂态运行状态下对输电线路单端故障测距的影响规律。结果表明,柔直馈入下交流输电线路单端故障测距受换流器交流侧电压跌落系数和换流器无功功率指令的影响,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。     

FACTS控制器及其建模仿真

首先对FACTS控制器的分类及功能作了较完整的介绍，然后由讨论FACTS模型的类型入手，对目前国内外各种输电型FACTS控制器建模仿真问题的最新研究成果进行了综述，指出实现对电力系统的多目标协调控制，是今后FACTS控制器仿真研究的主要目标．