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。     

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。     

可控串补多目标控制研究

可控串补暂态稳定控制，既要抑制功角第一摆，又要快速阻尼系统故障后的功率振荡，这是一个多目标控制问题。文中提出了基于Ｔ－Ｓ（Ｔａｋａｇｉ－Ｓｕｇｅｎｏ）模型的可控串补模糊控制策略，充分考虑了可控串补装置的非线性，并结合了线性最优控制理论和专家知识。该模糊控制器相当于自适应变增益的线性最优控制器，能满足系统多目标控制的要求。数字仿真表明，该模糊控制策略在暂稳控制中优于其它常规控制方式（ＰＩ控制，ｂａｎｇ－ｂａｎｇ控制，线性最优控制）。     

变耦电抗式可控串补暂稳控制仿真分析和试验

以含变耦电抗式可控串补装置的伊-冯输电系统为研究对象,仿照TCSC暂稳定控制的过程,对串补装置用于暂稳定控制和阻尼功率振荡进行了仿真分析和试验.在阻尼功率振荡时取状态变量Δω作为变耦电抗调节量ΔX_T的控制参数,论证了ΔX_T对功率振荡的阻尼作用,重新建立了含ΔX_T的转子运动方程.通过调节串补装置的变耦电抗进行了暂稳定控制仿真,并以同样系统的动态模拟装置,采用仿真系统的控制方法,进行了暂稳定控制和阻尼功率振荡试验.仿真分析和试验结果表明,变耦电抗式可控串补能有效地进行暂稳定控制和阻尼功率振荡,阻尼效果比较显著.     

可控串补抑制电力系统次同步谐振仿真研究

采用时域仿真实现的复转矩系数法———测试信号法,利用PSCAD/EMTDC仿真软件研究了含可控串联电容补偿(TCSC)的电力系统次同步谐振(SSR)问题.基于IEEE次同步谐振第一标准测试系统,从系统电气阻尼特性角度考虑分析系统发生SSR的危险性,同时在该测试系统中建立了可控串联电容补偿的控制仿真模型.提出了串联抑制次同步谐振的补偿方案,首先采用测试信号法对串联补偿方案进行安全性仿真分析,然后通过计算含可控串补方案的TCSC成本费用对各方案进行经济性分析,最后通过比较分析获得能够较好地满足电网安全性和经济性的串补方案.     

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.     

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．     

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。     

基于滑模变结构的迭代学习控制器算法

迭代学习控制是一种新型控制算法,它不依赖于动态系统的精确数学模型,通过重复执行同一任务来减少误差,使系统输出尽可能逼近理想值的方法.滑模变结构控制具有很强的鲁棒性,将滑模控制算法引入ILC,提出两种基于滑模变结构的迭代学习控制算法.仿真结果表明随着迭代次数的增加,误差逐渐减小并趋于平稳,得到较好的跟踪效果.     

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.     

二维线性离散系统理论在迭代学习控制中的应用

利用二维线性离散系统理论设计了线性离散控制系统的迭代学控制器,并给出了这种迭代学习控制规律收敛的充要条件,该迭代学习控制器较为简单,且在应用中受到的限制也较少,说明二维线性离散系统理论在线性离散系统迭代学习控制中的应用是成功的。     

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．     

基于柔性迭代学习控制的专家系统研究与应用

对于难于建模的复杂系统,专家系统可以显著改善控制效果,但不同的系统需要的知识库各不相同,给专家系统的建立带来了困难.迭代学习控制可以不依赖系统的数学模型,利用以前控制周期的参数自动生成经验知识,建立专家系统;同时考虑被控系统中所具有的不确定性,因此提出具有柔性特点的迭代学习控制ILC控制器;运用柔性ILC建立的专家系统对空调进行控制,可以达到理想的控制效果.     

基于变增益迭代学习算法的多元间歇精馏控制

面对多元间歇精馏过程的多阶段操作和非稳态运行特点以及高稳定性和高精度的控制需求,传统的反馈控制一般难以确定最优的回流比操作方案.针对该问题,在传统P(比例)型迭代学习控制(itecative learning control,ILC)算法的基础上,提出了一种学习增益沿批次指标自适应调整的变增益P型ILC算法.该算法能够保证间歇精馏过程在不同的操作时刻沿批次指标具有平衡的学习效率,从而提高过程控制性能沿批次指标的收敛速度.以Aspen Batch Distillation(ABD)软件系统中的一个三元间歇精馏模型为实际控制对象,对所提出的变增益P型ILC和传统PID控制以及P型ILC 3种控制方案进行了控制性能的仿真和比较,仿真结果证明了该控制算法不仅计算简单,同时比传统P型ILC算法具有更快的收敛速度.     

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。