UPFC运行点变化对电力系统稳定和控制性能的影响

统一潮流控制器(UPFC)的主要控制功能是潮流控制和电压控制,控制的水平由控制器的设定参考值决定。它们也是文中所指的UPFC的控制运行点,即UPFC安装线路上由UPFC调节达到的输送的有功和无功水平,以及安装母线上由UPFC控制达到的电压水平。文中讨论了UPFC控制运行点变化对电力系统稳定性的影响。同时还发现,控制运行点在较大程度上决定了控制器的控制性能和2个UPFC之间的交互影响。通过2个装有UPFC的电力系统的仿真结果证实了文中的讨论。     

UPFC运行点变化对电力系统稳定和控制性能的影响

统一潮流控制器（UPFC）的主要控制功能是潮流控制和电压控制，控制的水平由控制器的设定参考值决定。它们也是文中所指的UPFC的控制运行点，即UPFC安装线路上由UPFC调节达到的输送的有功和无功水平，以及安装母线上由UPFC控制达到的电压水平。文中讨论了UPFC控制运行点变化对电力系统稳定性的影响。同时还发现,控制运行点在较大程度上决定了控制器的控制性能和2个UPFC之间的交互影响。通过2个装有UPFC的电力系统的仿真结果证实了文中的讨论。     

考虑发电计划的电网阻塞疏导UPFC配置研究

电网运行是一个复杂的动态过程,电力市场的激烈竞争与负荷的随机性有可能导致某些时段出现电力阻塞现象,带来安全隐患。统一潮流控制器(UPFC)可以控制线路潮流和稳定节点电压,有效缓解电力阻塞问题。为了尽量少的调整发电计划,针对现有UPFC配置方法存在未能充分考虑系统运行状态的不确定性的缺点,本文建立基于电力系统发电计划的多场景UPFC配置模型,根据季度发电计划对负荷进行场景划分,以各场景下各线路最大负载率的平均值最小为目标函数,利用遗传算法求解UPFC配置的最优方案。对IEEE-39节点系统进行算例分析,验证了该模型和算法的正确性和有效性。     

含统一潮流控制器的电力系统概率暂态稳定评估

通过对统一潮流控制器(UPFC)的模型和控制器进行分析,利用基于非序贯蒙特卡罗仿真的抽样算法,从扰动的随机性和不确定性出发,研究UPFC对电力系统暂态稳定性的影响,并以修改后的EPRI-36节点系统为例进行了含UPFC元件的电力系统概率稳定评估。研究结果表明,UPFC的仿真模型、安装地点、控制策略以及网络结构等因素对系统的暂态稳定性有着重要的影响。证明了在理论计算和工程应用中,选择合理的UPFC仿真模型、安装地点、控制策略等因素的重要性。     

从美国大停电分析市场下电力系统安全稳定问题

首先分析了电力市场下电力系统运行的安全稳定风险;其次从美国历次大停电事故出发,分析了美国电力市场化改革对电力系统安全稳定性造成的影响;最后将电力市场环境下涉及到处理电力系统安全问题的方法归为安全稳定控制、阻塞管理、可用输电能力、安全定价等四个方面,提出了一种市场下处理电力系统安全稳定问题的方法。     

统一潮流控制器(UPFC)对次同步振荡的影响及抑制策略

FACTS等快速控制装置在一定条件下可能激发电力系统的次同步振荡问题,导致发电机轴系失稳,造成重大事故,危害电力系统的安全稳定运行。UPFC作为一种新型FACTS元件,虽然能实现母线电压控制和线路有功、无功功率的调节,但对次同步振荡影响的研究较少。同时,目前的UPFC阻尼控制器多针对低频振荡模态。故在搭建UPFC模型的基础上,运用测试信号法,研究了系统运行参数和UPFC电压有功控制等对次同步振荡的影响,并设计了相应的UPFC附加阻尼控制器。在IEEE第二标准测试系统上的计算机仿真说明,该控制器能有效提高多个扭振模态的电气阻尼,抑制系统的次同步振荡。     

UPFC在浙江金华电网的应用研究

在分析UPFC(统一潮流控制器)的功能及模型的基础上,提出UPFC容量在BPA仿真软件中的等值计算方法。以浙江金华电网为例,比较确定UPFC的最佳安装地点,在2017-2020年的运行方式下,计算不同年方式下UPFC所需的容量,通过UPFC提升线路的功率大小与自身容量的比较,说明线路功率不同时,单位容量的UPFC提升线路功率的大小相同。研究结果表明UPFC能够有效解决金华电网运行过程中存在的潮流分布不均、系统正常运行不满足N-1的问题。     

用UPFC提高交流输电能力的方法研究

提高交流输电系统输电能力是电力系统的重要发展方向。UPFC是FACTS中的典型装置,能有效控制交流电力系统参数。基于功率注入法,提出了一种考虑UPFC的输电系统潮流控制方法,讨论了UPFC的稳定控制域。该方法在不改变传统雅可比矩阵结构的同时,修正雅可比矩阵相应元素,联立潮流控制目标,利用传统潮流方法求解支路潮流。仿真结果表明在稳态条件下UPFC能在较大范围内灵活控制支路潮流,验证了本算法的有效性。     

基于断面负载均衡度的统一潮流控制器潮流优化控制方法

区域间断面的输电能力主要受限于重载通道的热稳极限,同时关键输电断面对于电网的安全稳定运行具有重要意义。文中提出一种针对断面输电能力受限和潮流分布不均的统一潮流控制器(UPFC)控制方法。定义了断面负载均衡度这一指标,为评估UPFC的潮流控制效果、UPFC对断面潮流分布的优化作用提供了可量化的指标。以江苏省苏州市500 kV UPFC科技示范工程为例,从三相永久性N-1故障、稳态运行和锦苏直流闭锁3种工况提出了相应的UPFC控制方法。仿真结果表明,基于所提指标的UPFC控制方法可以达到改善断面输电能力和潮流分布的目的,同时提高电网的安全稳定性。     

使用灵敏度因子优化UPFC布点

在现代电力系统中,统一潮流控制器(UPFC)是调节电压和潮流的有效手段.在实际项目执行阶段UPFC的安装地点问题显得尤为重要.目前存在的布点方案没有考虑输电线路阻塞对布点结果的影响.该文引入线路有功潮流性能指数的概念,考虑了线路实际潮流与额定值的相对大小关系,采用有功过负荷的严重程度作为指标,根据UPFC参数对其产生影响的灵敏度因子大小来确定最佳安装地点.经算例验证,该方法简便快速,准确可行.     

计及UPFC的电力系统无功优化

以统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)为代表的灵活交流输电技术(flexible AC transmission system,FACTS)可实现传输功率的合理分布、优化系统资源,提高系统的稳定性和可靠性。该文基于内点优化方法,提出计及UPFC的无功优化模型,以系统有功网损最小为目标函数,采用UPFC电压源模型,将其作用等效为一系列电压和功率的约束,直接放到内点法的约束中,在不同的负荷运行方式下进行优化分析。在IEEE-30节点系统测试中发现,引入UPFC后系数矩阵的维数会有所增加,但不会影响其收敛性。算例就系统网损和电压指标对装设UPFC前后进行比较,并给出最优控制方案下UPFC的参数值。结果表明该方法是可行的、有效的,取得很好的效果。     

含UPFC南京西环电网系统可靠性评估研究

为量化评估统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)装置对电网运行可靠性的影响,以200 k V南京西环网UPFC工程为研究对象,分析了含UPFC系统可靠性评估的方法和流程。首先基于UPFC子系统划分,建立了UPFC各子系统无备用元件和有备用元件情况下的可靠性模型,在此基础上获得UPFC系统两状态模型,由此提高了传统电力系统可靠性评估方法在含UPFC系统的适用性。最后,结合南京西环网实例,重点分析了装设UPFC、新建线路、采用倍容导线等不同方案以及UPFC不同安装位置对电网可靠性的影响,分析结果可为后续柔性输电装置在江苏应用提供借鉴。     

统一潮流控制器的瞬时矢量控制算法

统一潮流控制器由于其功能的全面,控制过程中待处理变量多、计算工作量大,因而对控制器的运算能力和工作速度有很高的要求。针对这个问题,中提出了瞬时矢量的概念,并介绍了一种新的快捷有效的检测控制算法－－瞬时矢量控制算法。通过这种方法,可以由采样输入的系统变量瞬时值,直接求得控制输出参量的瞬时值,极大地提高系统的工作速度和效率。章还介绍了统一潮流控制器的基本结构和功能及实现各种基本功能时有关变量间所对     

统一潮流控制器( UPFC)在电压稳定性中的应用

采用雅可比矩阵的灵敏度指标探讨统一潮流控制器( UPFC)对电力系统电压稳定的影响,分析装设统一潮流控制器(UPFC)前后整个系统(包括UPFC安装点)的电压稳定性能,并通过系统仿真,表明UPFC能有效地提高系统的电压稳定性.     

计及统一潮流控制器的静态电压稳定裕度计算

基于自适应遗传算法,构造计及以统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)的静态电压稳定裕度计算模型,以静态电压稳定裕度最大为目标函数,采用UPFC的功率注入模型,将其作用等效为一系列电压和功率的约束,直接运用至连续潮流法中,对含UPFC控制参数在内的控制变量进行编码,对每个个体采用连续潮流进行计算,在不断改变控制变量的条件下进行寻优计算.算例就系统装设UPFC前后的静态电压稳定裕度的大小进行了比较,并给出了含UPFC参数的控制变量的最优解,结果表明该方法有效且可行.     

考虑投资收益比的UPFC选址与定容算法优化

为提高在已有输配电网络加装统一潮流控制器的经济收益,对统一潮流控制器的选址与定容算法进行优化。以有功潮流性能指数结合电压稳定性指标确定统一潮流控制器的最优安装位置,以经济收益为目标建立统一潮流控制器安装容量与经济收益的函数方程,采用粒子群算法对其求解计算,通过绘制曲线分析得出统一潮流控制器的最优安装容量和最高经济收益。在IEEE14节点系统中与遗传算法进行比较验证,证实了该方法的高效性。     

统一潮流控制器的控制器设计与暂态仿真研究

通过详细的理论分析,考虑统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）的电压调节和潮流控制作用,以ＵＰＦＣ串联侧输出电压的横向分量和纵向分量以及并联侧输出电流的横向分量为控制输入,设计了ＵＰＦＣ的控制顺,以单机无穷大系统为例,较全面地仿真了ＵＰＦＣ及其控制参数对系统暂态稳定性的影响以及ＵＰＦＣＲ 电压调节和潮流控制能力。     

UPFC基于变量瞬时值的功率控制算法

提出基于瞬时值的功率控制算法,这种方法快捷有效,可以由采样输入的系统变量瞬时值,根据统一潮流控制器的功率控制目标,直接求得控制输出参量的瞬时值,显著提高系统的工作速度和效率。并在文末给出统一潮流控制器进行功率控制时基于瞬时值的控制输出方程。     

500 kV苏南UPFC控制功能研究及性能试验

为解决苏州南部500 k V电网供电能力提升、特高压直流功率消纳等问题,投运了世界首套500 k V统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)工程。本文针对苏南500 k V UPFC工程应用情况,结合电网潮流调节需求分析,梳理了UPFC系统关键控制性能指标及控制功能要求,并在工程系统试验期间对相关的控制功能和性能进行重点测试,主要包括:苏南UPFC工程稳态控制精度、动态响应指标等基本性能指标,以及N-1紧急功率控制、电网故障UPFC闭锁及自动重启动控制的功能和性能等,用于检验UPFC控制能力及运行效果,并为后续工程建设、标准规范制定累积了重要实践经验和数据。     

基于新负荷削减模型的UPFC优化配置

电力系统中使用统一潮流控制器(UPFC)可以明显改善运行状况.建立了UPFC的注入潮流模型和运行可靠性模型,以及UPFC安装费用和系统切负荷费用模型.基于运行可靠性模型提出了含UPFC的负荷削减模型,该模型通过UPFC的控制消除潮流越限和电压越限,以降低切负荷出现的概率,提高系统可靠性.最后给出了基于该模型的多UPFC配置方法,该方法的目标是在保证可靠性水平满足要求的前提下保证系统总费用最少.RTS 79系统的仿真表明,所提出的模型和配置方法优于传统模型和配置方法.