分布式潮流控制器选址定容及其效能评估

针对在不同位置安装差异化容量的分布式潮流控制器(distributed power flow controller,DPFC)会带来不同的调控效能这一问题,提出选址定容两阶段DPFC优化方法.阐述了DPFC结构演变及其装置原理,对比统一潮流控制器分析DPFC的特点及优势.基于串联侧的分布式结构,研究DPFC运行状态及空...     

分布式潮流控制器控制系统设计与应用

分布式潮流控制器(DPFC)通过向线路注入串联补偿电压来增加或减少线路的电抗,实现了线路潮流调节功能,提升了线路输送能力,有效解决了电网供电断面超限问题。对DPFC主电路拓扑、控制架构、控制策略及保护配置进行了分析,设计了DPFC装置控制系统。经工程应用验证,DPFC装置可实现线路潮流调节功能,并可有效解决电网供电断面超限问题。     

基于两阶段优化的分布式潮流控制器配置方法

分布式潮流控制器(DPFC)作为一种布点灵活、易扩展的分布式柔性交流输电系统(FACTS)设备,可有效改善潮流分布、提升系统承载能力。然而DPFC的潮流控制效果在极大程度上依赖于其配置方案。为此,基于混合整数线性规划方法构建了电网承载能力和DPFC配置最优的两阶段优化数学模型:第1阶段模型考虑电网约束及DPFC物理和运行特性约束,实现系统承载能力的最大化;第2阶段模型将系统最大承载能力作为运行条件,通过优化DPFC的投资费用,确定DPFC安装位置及容量的最优配置信息。IEEE-RTS79及某地区实际电网中的算例结果表明了所提方法的有效性和合理性。     

分布式潮流控制器控制保护策略研究

近些年,随着波动性与间歇性新能源电源的大规模接入,具有成本效益与功能强大优势的分布式潮流控制器(Distributed Power Flow Controllers, DPFC)在国内外逐步得到关注,并有多个工程项目相继投产运行。为提高DPFC运行的安全可靠性,结合DPFC的组成结构,研究了DPFC运行时可能发生的故障类型,并构建了各故障类型对应的等效电路。基于等效电路模型,分析并提取了串联耦合变压器故障、IGBT器件故障、触发信号丢失/直流电源损坏等故障情况下DPFC装置子模块的外在表现特征。结合故障特征与DPFC的启停动作时序,提出了DPFC的保护配置方案,并提出了DPFC变压器过压、直流电容过流、直流电容过压以及直流电容失压的保护策略。基于PSCAD/EMTDC构建了含DPFC的电磁暂态模型。仿真结果表明,所提保护配置方案及保护策略可以有效兼顾DPFC多种故障保护的需求。     

分布式潮流控制器经济性评估方法与差异化规划研究

为实现考虑分布式潮流控制器(distributed power flow controller,DPFC)特点的效能评估及差异化规划问题,提出了DPFC经济性评估体系及规划模型。介绍了DPFC的结构及运行原理针。对DPFC的特性,统筹考虑了DPFC生命周期内产生的各项成本及运行效益,提出了差异化经济性评估指标,并分析了DPFC的布点位置、容量及串联侧分布个数对经济性指标的影响,在此基础上提出了DPFC差异化规划的优化配置模型。针对某省500k V电网算例进行仿真,通过电压薄弱点确定备选布点位置,然后通过求解DPFC差异化规划模型最终得到安装容量并确定了DPFC的最佳安装方案,证明了DPFC的控制作用及本文提出方法的有效性。     

适用于多端直流输电系统的模块化多端口直流潮流控制器

针对多端直流输电系统潮流控制技术问题,提出了一种模块化多端口直流潮流控制器(MM-DPFC)。与现有DPFC相比,其在保留无需配备外部电源、输电线路功率双向可控以及多端口输出等优势的基础上,保证了DPFC各端口输出电压可基于本地进行独立控制,避免了传统多端口DPFC对输电系统主换流站直流输出电压调节的依赖,增强了其控制方式的灵活性与系统的可靠性。同时,其采用标准模块化设计,易于实现后期的端口拓展与系统冗余。文中首先详细分析了该控制器的拓扑结构与工作原理;然后,设计了相应的控制策略,保证了控制器的有效运行;最后,通过仿真与实验对其进行了多种工况下的验证。     

直接式AC/AC型混合配电变压器及其在配电环网潮流柔性调控中的应用

为满足未来配电网智能化的发展需求,实现配电环网潮流柔性调控,提出了一种能够满足城市配电环网潮流柔性调控的直接式AC/AC型混合配电变压器(AC/AC-HDT)。提出了AC/AC-HDT的拓扑结构并对其运行原理、优势进行分析与对比。基于此,结合现有配电环网的主要闭环方式,提出了含AC/AC-HDT的城市配电环网组网方案。基于配电环网潮流调控基本原理,给出了AC/AC-HDT在城市配电环网潮流调控中的策略流程。通过实验室AC/AC-HDT原理样机的搭建以及含AC/AC-HDT的双电源配电环网潮流调控效果的仿真分析,验证了所提直接式AC/AC-HDT拓扑的合理性以及其在配电环网潮流柔性调控中应用的可行性。     

基于多指标效能分析的分布式潮流控制器选址定容优化策略

针对统一潮流控制器的推广受制于其可靠性及制造成本的问题,分布式潮流控制器(DPFC)应运而生,文中详细论述了DPFC的拓扑结构与工作原理,并对DPFC的特点及优势进行了分析。考虑到DPFC在电网中的安装位置及接入容量会直接影响其控制效能的发挥,制定了基于多指标效能分析的DPFC选址定容两阶段优化策略。首先,基于DPFC对系统潮流均衡的影响程度确定最优安装地点,然后再应用经济性成本/效益分析进行容量的优化。在IEEE 30节点系统中进行DPFC的优化配置以验证策略的可行性与有效性,仿真结果表明DPFC接入系统后能够有效改善电网多方面的效能。     

分布式潮流控制器提升最大输电能力期望和供电可靠性的效能研究

由于统一潮流控制器的广泛应用受制其可靠性及成本高昂等不足,分布式潮流控制器(distributed power flow controller,DPFC)应运而生。为分析DPFC提升最大输电能力期望和供电可靠性的效能,需要将该装置纳入大电网可靠性评估中。针对其分布式串联侧进行结构解析,从而确定DPFC的运行状态及空间转移模型,通过马尔科夫过程可求解出DPFC各状态平稳概率与故障/修复率。基于此,建立含DPFC的系统潮流计算模型,并提出从断面最大输电能力期望和供电可靠性两大角度来综合评价DPFC效能的研究方法。经IEEE-RTS79算例分析表明:所述方法能够有效评价DPFC在电网可靠性方面的改善能力,可以从可靠性角度来确定DPFC最优配置方案,从而为实际工程提供一定指导意义。     

基于背靠背 VSC-HVDC 电网间同期并列装置实现UPFC 的仿真研究

基于电压源型换流器(VSC)能够同时独立控制有功功率和无功功率的原理,对背靠背VSC-HVDC同期并网装置结构和统一潮流控制器(UPFC)电路主拓扑结构进行分析,提出一种基于功率传递方式实现电网并网与UPFC功能相结合的控制策略。电压源型换流器完成同期并网操作后,采用断路器状态作为特征信号闭锁并联侧和串联侧的换流器,通过相关电气设备的操作完成UPFC结构的转换,改变换流器控制策略以实现潮流调节功能。同一装置在不同模式下实现多种功能,提高了电力系统的稳定性和自动化程度,增加设备的使用率。本文利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了该方法的有效性和可行性。