统一潮流控制器控制系统的研究

统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）是灵活交流输电系统中的重要设备。在ＵＰＦＣ的工作原理基础上提出了基于高压直流输电和基于脉宽调制的两种ＵＰＦＣ基本控制方式：方式一是以控制整流／逆变侧的点燃／熄弧角来改变ＵＰＦＣ环形网络的功率分布实现对ＵＰＦＣ的控制,方式二是以ＵＰＦＣ的输出电压为对象通过Ｐａｒｋ变换得到ＵＰＦＣ开关动作模式和时间来控制ＵＰＦＣ。文中对控制方式的进一步研究提出了预想。     

统一潮流控制器的控制系统分析及控制策略设计

详细分析了统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）的控制系统,并将其分为主控制和辅助控制两部分。对于主控制中的串联侧控制,提出了４种基本控制方式,并以加权的方式实现ＵＰＦＣ的多种功能综合控制,使得ＵＰＦＣ的多功能优化问题转化为各杖值的动态优化问题。ＵＰＦＣ的辅助控制则通过联络线的功率反馈或电压相位差反馈对主控制中的控制参考值进行调制以增加系统阻尼。最后,综合主控制与辅助控制,提出了ＵＰＦＣ的动态控制策略,使得系     

统一潮流控制器的建模与控制研究综述

灵活交流输电系统（ＦＡＣＴＳ）技术是近几年来出现的一项新技术,统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）是ＦＡＣＴＳ控制器中乞今最全面的控制器,可提供对传输线路参数（即电压、线路阻抗和相角）的全面动态控制,能够快速控制传输线路的有功和无功功率及母线电压。首先由考虑ＵＰＦＣ的电力系统潮流调节问题讨论了ＵＰＦＣ的建模,然后从控制角度综述了目前国内外研究ＵＰＦＣ的最新成果,概述了ＵＰＦＣ的各种控制策略,并分析了ＵＰＦＣ     

UPFC线性最优控制方式的研究及其对暂态稳定性的改善

基于ＵＰＦＣ（统一潮流控制器）的动态模型,提出以受控线路有功和无功差、受控节点电压主幅值偏差、ＵＰＦＣ两侧不平衡有功偏差、ＵＰＦＣ直流侧电容电压偏差、发电机的有功输出偏差和发电机郭的角速度偏差七个可测量为状态反馈量,设计了ＵＰＦＣ的一最优控制系统。仿真结果表明,所设计的控制系统可以有效地了点电压和线路潮流。改善系统的暂态稳定性。     

统一潮流控制器的Matlab仿真建模及分析

统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）是一种新颖的输电控制设备,它对输电系统的参数如节点电压、线路阻抗和相角能够进行很好的动态控制,章首先建立了它的Ｍａｔｌａｂ（Ｍａｔｒｉｘ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）仿真模型,然后用一具体事例详细分析了在稳态情况下ＵＰＦＣ串联部分和并联部分对系统的电压和功率的调节作用。仿真结果表明,ＵＰＦＣ能够在较大的范围内对系统的有功、无功和电压进行调节。它为电力系统工程师提出了一种评估Ｕ     

线路功率波动对统一潮流控制器动态行为的影响

在详细理论分析的基础上,利用电磁暂态仿真程序对线路功率妈不同频率波动时统一潮流控制器的动态行为性仿真研究,仿真结果表明了ＵＰＦＣ在潮流控制方面具有优良特性;同时也发现,电力系统非正常工作状态有可能引起ＵＰＦＣ直流侧电压波动并危及装置安全。     

含UPFC的电力系统暂态稳定数字仿真

在简要分析ＵＰＦＣ的工作原理的基础上,综合考虑了ＵＰＦＣ的电压调节和潮流控制的作用,建立了ＵＰＦＣ的动态模型,设计了相应的控制系统,通过算例计算,验证了方法的有效性     

含UPFC的电力系统暂态稳定数字仿真

在简要分析ＵＰＦＣ的工作原理的基础上,综合考虑了ＵＰＦＣ的电压调节和潮流控制的作用,建立了ＵＰＦＣ的动态模型,设计了相应的控制系统,通过算例计算,验证了方法的有效性。     

统一潮流控制器功率控制特性的分析

统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）控制规律的求取是ＵＰＦＣ装置实现其功能的关键,而研究ＵＰＦＣ的功率特性是解决ＵＰＦＣ控制问题的前提,为此建立了含ＵＰＦＣ的电力系统稳态模型,通过合理地选取控制变量,将状态方程线性化,分析了ＵＰＦＣ的功率控制特性和多个ＵＰＦＣ功率特性间的相互影响程度。通过实际潮流计算结果与线化后所得结果的比较,表明ＵＰＦＣ对电力系统的作用是趋于线性的。     

三电平四重化换流器的应用及输出波形仿真分析

介绍了多电平多重化换流器在ＦＡＣＴＳ装置中的应用,以世界上第一套潮流控制器（ＵＰＦＣ）中使用的三电分析了其在基本工况和输出电压调节时的电压波形。     

UPFC新型多指标控制设计

针对统一潮流控制器(UPFC)控制系统模型及其控制性能中动、静态品质协调不足的问题,提出一种基于微分代数系统控制理论下的UPFC新型控制系统模型。并结合非线性控制设计中多指标控制设计理念,选取多个目标状态量线性组合为输出函数,运用微分代数系统控制设计方法,设计了统一潮流控制器(UPFC)的新控制策略。最后在单机无穷大系统上对其进行暂态仿真。仿真结果表明,所设计的微分代数控制系统能够很好地解决接入点静态偏移的问题,并有效地控制节点电压和线路的潮流,改善了电力系统的暂态稳定性。     

统一潮流控制器在风电机组并网运行中的应用

大规模风电并网改变了原来电网的潮流分布、线路传输功率以及电网故障时的暂态特性。将统一潮流控制器(UPFC)应用于异步风电机组并网的环形输电网络模型中,研究UPFC改善风电并网的性能。通过设计UPFC并联侧的双闭环反馈控制,设置风电输出线路三相短路故障来研究UPFC提高风电场低电压穿越能力。再建立UPFC串联侧有功与无功的独立控制系统,向输电线路输出补偿电压,研究其优化风电并网系统的潮流分布能力。在Matlab/Simulink软件中建立模型,仿真结果表明基于UPFC强大的无功补偿能力与潮流控制能力,UPFC能够显著提高风电并网的低电压穿越能力和优化潮流分布。     

UPFC的模型与控制器研究

考虑了两侧逆变器的脉宽和相角的控制输入,以五阶非线性微分方程组来描述UPFC的动态过 程,提出利用串联侧输出电压的横分量和纵分量以及并联侧输出电流的横分量和纵分量来分 别控制线路有功、线路无功、节点电压和直流侧电容电压,设计了UPFC的反馈控制系统。较 全面地仿真了UPFC在系统故障过程中的暂态特性以及UPFC 的功率控制和电压调节的性能, 分析了UPFC直流侧电容量、变压器电抗值以及UPFC 的控制参数对电力系统稳定性的影响。     

一种新型统一潮流控制器

传统统一潮流控制器（UPFC）价格昂贵,损耗高,谐波含量高,在电力系统中不能很好地推广使用。文中提出一种混合型UPFC,它由“Sen” Transformer（ST）和传统UPFC串联组成,ST通过控制普通的有载调压开关,实现360°离散可调串联电压,UPFC利用电力电子开关原理实现360°连续可调的串联电压,两者共同工作起到控制系统潮流的作用。与传统大容量UPFC相比,混合型UPFC使用小容量UPFC,能够达到大容量UPFC的潮流控制范围,具有成本低、效率高、电磁兼容性好、谐波含量低、易于实现的优点,解决了导致现阶段UPFC不能推广使用最为重要的成本问题。混合型UPFC是具有极高性价比和效率的潮流控制器件,具有广阔的应用前景。     

MMC-UPFC在南京西环网的应用及其谐波特性分析

基于模块化多电平换流器(MMC)的统一潮流控制器(UPFC)是当前最新型的柔性交流输电技术,与柔性直流输电中MMC交流电压在额定值附近不同,理论上UPFC串联侧MMC输出电压可在零到额定值之间任意可调,在调制比较小时,换流器输出电压中将含有较大的谐波成分。结合南京西环网UPFC实际工程,为研究基于MMC的UPFC对电网谐波的影响,从UPFC工作原理出发分析MMC谐波理论计算方法及分布特性,给出了UPFC接入系统后电网谐波的计算公式,用于评估系统各种运行方式下UPFC在不同子模块数量及电压调制比下的谐波特性及其对电网电压谐波的影响,为工程设计和系统运行维护提供依据。最后,理论计算和仿真结果验证了所提出的谐波分析计算方法的有效性。     

Optimal location and signal selection of UPFC device for damping oscillation

Unified power flow controller (UPFC) is used for controlling the real and reactive power in transmission line and bus voltage simultaneously and independently. An additional task of UPFC is to increase transmission capacity as result of power oscillation damping. The effectiveness of this controller depends on its optimal location and proper signal selection in the power system network. A residue factor has been proposed to find the optimal location of the UPFC controllers and eigenvalue analyses are used to assess the most appropriate input signals (stabilizing signal) for supplementary damping control of UPFC to damp out the inter-area mode of oscillations. The proposed residue factor is based on the relative participation of the parameters of UPFC controller to the critical mode. A simple approach of computing the residue factor has been proposed, which combines the linearized differential algebraic equation model of the power system and the UPFC output equations. While for signal selection a right-half plane zeros (RHP zeros) and Hankel singular value (HSV) is used as tools to select the most receptive signal to a mode of the inter-area oscillation. The placements of UPFC controllers have been obtained for the base case and for the dynamic critical contingences. The effectiveness of the proposed method of placement and selection of signals are demonstrated on practical network of TNB 25 bus system of south Malaysian network and New England 39 bus system.     

UPFC的交叉耦合控制及潮流调节能力分析

研究了UPFC控制传输线路潮流能力，通过对系统功率平衡及UPFC的潮流控制特性分析，在三维空间中绘出了UPFC各部分的功率运行曲面，为有效选取UPFC各部分的功率容量和判断潮流控制方案的可行性提供了一个直观的手段，说明了在UPFC中采用交叉耦合控制的可行性。利用串联变换器注入传输线路电压的d轴分量控制传输线路上的无功潮流，用q轴分量控制传输线路上的有功潮流。控制系统设计中利用频率特性法得到了功率环PI调节器的参数。实验结果表明采用文中所述的控制策略能够使UPFC有良好的潮流调节性能。     

Optimal power flow by BAT search algorithm for generation reallocation with unified power flow controller

Optimal power flow with generation reallocation is a suitable method for better utilization of the existing system. In recent years, Flexible AC Transmission System (FACTS) devices, have led to the development of controllers that provide controllability and flexibility for power transmission. Out of the FACTS devices unified power flow controller (UPFC) is a versatile device, capable of controlling the power system parameters like voltage magnitude, phase angle and line impedance individually or simultaneously. The main aim of this paper is to minimize real power losses in a power system using BAT search algorithm without and with the presence of UPFC. Minimization of real power losses is done by considering the power generated by generator buses, voltage magnitudes at generator buses and reactive power injection from reactive power compensators. The proposed BAT algorithm based Optimal Power Flow (OPF) has been tested on a 5 bus test system and modified IEEE 30 bus system without and with UPFC. The results of the system with and without UPFC are compared in terms of active power losses in the transmission line using BAT algorithm. The obtained results are also compared with Genetic algorithm (GA).