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。     

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。     

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.     

解析电力系统并联补偿装置型式及容量的选择

电力系统并联补偿装置有调相机、并联电容器补偿装置、静补装置和高压并联电抗补偿装置等四种.超高压并联电抗器主要是补偿输电线路的充电功率,以降低系统的工频过电压水平等功能.除了超高压并联电抗器之外,其他几种补偿装置主要用来对电网的容性或感性无功功率进行调节.     

并联电容无功补偿装置的几个重要问题讨论

对并联电容无功补偿装置设计、安装和运行中的几个重要问题进行分析讨论。主要包括:无功补偿容量的选择,串联电抗器抑制谐波及实际运行电压对电容器使用寿命的影响。     

线间潮流控制器控制结构研究

新出现的线间潮流控制器IPFC(Interlin Power Flow Controller)是柔性交流输电系统FACTS控制装置中最好的一种控制装置,它可以同时独立控制母线电压和线路上的有功和无功功率潮流.通过比较IPFC在不同线路上的电压等级和容量大小的补偿容量效果,得出IPFC是解决有功和无功潮流平衡的理想方案,并提出了应尽量使高电压大功率的线路向低电压小功率的线路提供所需的有功功率,优化功率传输的模糊控制方案,为线间潮流控制器控制结构研究提供解决方案.     

DPFC系统参数设计方法研究

设计了一套分布式潮流控制器装置参数设计方法,由线路潮流变化范围确定串并联侧变流器的容量,按分布式潮流控制器的功率模型和功率守恒原理,确定串联侧注入输电线路的最大基频电压幅值、流过串联侧变流器的电流以及并联侧变流器向系统注入的电流和电压,再根据逆变器输入输出电压的关系确定直流电容电压和变流器的开关参数.最后验证参数设计方法的正确性,使用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了一套分布式潮流控制器接入10 kVA输电系统进行仿真实验,显示DPFC能快速有效改善系统的电压和潮流的能力,证明本文的装置参数设计方法的正确性.     

基于H桥级联的半波长交流输电柔性Π形调谐及其仿真分析

针对工程实际的应用,提出了基于H桥级联的半波长交流输电柔性Π形调谐方案,具体包括两组并联调谐器和一组串联调谐器。调谐器能灵活调节各自的输出,以适应输电系统参数和运行方式等变化。在PSCAD中建立了半波长交流输电柔性调谐等值仿真系统,设计了调谐器的容量、级联单元数、功率模块的直流电容值等关键参数,通过仿真分析验证了柔性Π形调谐的可行性、控制策略的有效性以及对系统参数和运行方式变化的适应性。柔性调谐还具有能灵活补偿系统的功率因数的优点。     

应用于高压大功率场合的FACTS控制方案

随着高压大容量电网的迅猛发展,电力系统的稳定性及电能质量问题也越来越引起人们的关注,以动态无功补偿、谐波抑制等为代表的柔性交流输电系统(FACTS)技术正在蓬勃地发展.这些FACTS装置往往都是由电力电子器件构建,并辅以先进的控制技术而成.受电力电子器件本身特性的限制,如何将这些装置应用于高电压、大电流场合是研究者们需要解决的关键问题.     

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。     

晶闸管控制串联电容补偿控制策略研究

晶闸管控制串联电容补偿通过采用串联电容补偿,以电容的容抗补偿输电线路的感抗,达到等值的缩短电气距离的目的,从而提高系统运行的稳定性及输电能力。其阻抗控制是整个装置实现与否的关键。本文建立了晶闸管控制串联电容补偿电路模型,分析了晶闸管控制串联电容补偿的不同运行模式。并采用PID控制方法实现对晶闸管控制串联电容补偿的阻抗控制。经过系统仿真验证,结果表明,本方法具有良好的动态和静态性能,能满足工程实际要求。     

半波长交流输电点对网的并网特性分析和功率振荡阻尼

为研究半波长交流输电的点对网并网特性,通过PSCAD (power system computer-aided design)仿真,分析了并网点两侧电压存在幅值偏差、相角偏差或频率偏差时的并网特性。等值系统能将半波长线路另一端的发电机拉入同步,但并网后的功率振荡持续时间相对较长。通常,串联调谐器要比并联调谐器更适合于阻尼这些功率振荡,因此,仅对串联调谐器的控制策略进行修改。PSCAD仿真结果表明串联调谐器能有效地阻尼这些功率振荡,显著改善半波长交流输电线路的并网性能。     

并联补偿对提高输电系统电压稳定性的研究

主要从并联补偿技术(Parallel compensation technology)改变电网的阻抗特性、维持或控制节点电压、向电网注入或吸收无功/有功功率三个作用出发,采用临界稳定分析方法(Critical stability analysis),对没有和已有并联补偿的系统进行分析比较,证明并联补偿能够提高输电系统电压稳定性,对改善电网安全稳定运行,具有重要的作用.     

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。     

考虑HVDC和FACTS设备的复杂电网异质性评估

研究了考虑高压直流输电(HVDC)和含典型灵活交流输电系统(FACTS)设备——晶闸管控制串联电容器(TCSC)的复杂电网结构异质性评估模型和算法实现问题。首先,基于电网负荷水平变化和电网结构重要度推导出电气介数指标,并在指标中综合考虑了电网运行状态对电网结构安全性产生的影响;其次,克服传统熵指标的不足,建立考虑HVDC和典型FACTS设备的电气介数扩展模型,并建立复杂电网异质性评估指标;最后,以IEEE30、IEEE39、IEEE118节点系统仿真验证了所提方法的合理性和有效性。     

提高风电场并网输电能力新方法

为解决当前风电场并网输电距离太远,输电能力不足的问题,本文对影响电网输电能力的因素进行了分析,提出采用晶闸管控制串联电容补偿方法实现对输电线路参数的动态调节。文章建立了晶闸管控制串联电容补偿的电路模型,对电路模型的四种运行方式进行了详细研究,分析得出晶闸管控制串联电容补偿能够有效缩短远距离风电场并网输电系统的电气距离,达到提高输电能力的目的。     

基于电力系统常见无功补偿方式分析与讨论

要保证电力系统安全稳定运行,必须要保证系统充足的无功功率,它是保证线路末端电路、系统传输功能的必要条件,在长距离的高压输电线路中,电压的末端竟可达到10%的电压损失,使受负荷端电压质量严重不符合规定要求;另一方面在配网系统中,长距离的输电便配网低压端电压无法满足正10%、负7%范围内,造成用户的家电器失灵,所以无功补偿非常有必要的,为满足电力系统安全稳定、控制灵活、经济运行的要求,FACTS装置越来越多地应用于电网中。静止无功补偿器(SVC)是目前电网及工业应用最多的一种FACTS装置,其各种控制策略对电力系统无功电压控制有着明显的快速性、灵敏性和有效性。     

基于改进DPSO的含风力发电的配电网无功优化规划

研究了风力发电系统并网后配电网无功优化问题,将年负荷持续曲线处理为五种负荷运行方式,考虑风电机组输出功率的波动性,以年电能损失费用与无功补偿设备的投资费用之和最小为目标函数,以功率平衡、过补偿约束、电压合格、馈线电流约束为约束条件,应用改进的离散粒子群算法(PSO-GA)优化并联电容器组的安装位置和容量。仿真结果证明了该优化策略的有效性及经济性。     

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)。