FACTS控制器探讨

FACTS技术是利用现代电力电子技术与传统的潮流控制技术相结合的产物。随着电力电子技术的不断发展,FACTS技术越来越被广泛地应用于电力输电系统中进行无功补偿、潮流控制等,大幅度的改善高压输电系统的输电性能和电能质量,使系统稳定性和可靠性大大提高。FACTS控制器是FACTS的核心,是FACTS技术得以实现的具体手段。从结构和功能的角度介绍了FACTS控制器的分类,并对典型研制应用的FACTS控制器以简单分析。     

柔性交流输配电系统技术的发展要求其定义更新

描述了柔性交流输电系统FACTS(Flexible AC Transmission System)技术定义的改变过程。介绍了曾有过的权威性定义并分析了其局限性。然后,介绍了IEEE协会中的PES学会给出的沿用至今的定义。指出近期由于出现旋转型新式控制器对“静止型控制器”的概括提出了质询,以及随着FACTS技术在输电系统中应用功能的扩大,该定义受到了新的冲击。概括了新显示的FACTS技术的本质特点,并在此基础上提出了新的FACTS技术定义建议,可供专家讨论和修改。     

潮流和最优潮流分析中FACTS控制器的建模

综述了最近FACTS控制器的数学模型在电力系统潮流和最优潮流分析中的新进展.不仅讨论了单换流器FACTS控制器,如静止同步并联补偿器(STATCOM)和静止同步串联补偿器(SSSC);而且也讨论了多换流器FACTS控制器,如统一潮流控制器(UPFC)、相间功率控制器(IPFC)、通用统一潮流控制器(GUPFC)和电压源型直流输电(VSC HVDC).此外还讨论了基于电压源换流器技术的HVDC的数学模型.不仅涵盖FACTS控制器的单相数学模型,而且也涉及FACTS控制器的三相数学模型.此外,还探讨了多换流器FACTS控制器的电流、电压以及功率等不等约束在潮流计算中的数学模型及计算机实现.     

扩展等面积法暂态稳定分析的FACTS控制器模型

提出了应用扩展等面积法（EEAC）暂态稳定分析的FACTS控制器统一模型,将FACTS对暂态稳定的作用通过对电力系统的串联和并联控制来描述。研究了这一模型对电力系统网络方程、转子运动方程和EEAC单机无穷大系统等值的影响,推导了适合于EEAC各种方法和各类FACTS控制器的单机无穷大（OMIB）系统等值统一表达式。该模型被应用于伊-冯500 kV可控串补的EEAC暂态稳定分析,并应用中国电力科学研究院电力系统分析综合程序进行了校核,结果证明了这种FACTS模型是有效和正确的。     

FACTS控制器设计问题分析

随着高容量,大功率电力电子元器件的进一步发展,将提高FACTS控制器的工作性能及可靠性,FACTS技术也将向中,低压配电网的应用发展,用来提高角户侧电能质量。     

D-FACTS技术及电能质量的改善

作为改善电能质量的有力工具—D FACTS技术已成为用来有效地抑制电压波动与闪变、电压暂降与电压中断、减小谐波和畸变、消除三相不平衡,使电压的幅值和波形符合要求、提高功率因数等。文章重点分析了现阶段应用和尚在研制中的D FACTS设备与技术;静止补偿器、有源电力滤波器、单位功率因数变流器、动态电压调节器、超导磁能装置、固态断路器以及固态串联补偿器、统一潮流调节器、不间断电源等。介绍了各自基本特性,与在输电系统中应用FACTS相比,D FACTS对电能质量进行系统的综合补偿,将是今后改善电能质量问题的最根本途径之一。     

超大规模电力传输（一）

从P＝EsEr/Z。sinθsinδ出发，综述了提高电力系统输送功率的各种途径，从传统的提高输电电压，到紧凑型输电，多相输电和灵活交流输电（FACTS）。并附带介绍了用户电力技术（Custom Power,CP）、与FACTS和CP有密切关系的电力电子器件GTO和用户自定义模型。     

国外期刊(文献)导读

FACTS设备对巴西南部输电系统影响的研究A study of the impact of facts devices on the south-ern brazil,Transmission system(CIGRE Session 2004,B4-213)作者:R.L.Machado,ELETROSUL文章论述了FACTS技术在巴南部综合应用和评估的情况。输电线路的造价、损耗以及建造新输电线路遇到的困难经常使系统可输送容量受到限制,有效的输电网架对保证提供可靠电力供应具有竞争力的输电环境是至关重要的。大功率电力电子的发展出现了新一代具有较大灵活性的电力系统控制器并导致FACTS(柔性交流输电系统)概念的提出。重点讨论了两种…     

D—FACTS技术及电能质量的改善

作为改善电能质量的有力工具—D—FACTS技术已成为用来有效地抑制电压波动与闪变、电压暂降与电压中断、减小谐波和畸变、消除三相不平衡，使电压的幅值和波形符合要求、提高功率因数等。文章重点分析了现阶段应用和尚在研制中的D—FACTS设备与技术；静止补偿器、有源电力滤波器、单位功率因数变流器、动态电压调节器、超导磁能装置、固态断路器以及固态串联补偿器、统一潮流调节器、不间断电源等。介绍了各自基本特性，与在输电系统中应用FACTS相比，D—FACTS对电能质量进行系统的综合补偿，将是今后改善电能质量问题的最根本途径之一。     

多FACTS协调控制数模混合仿真试验

目前,基于WAMS的多FACTS协调控制研究大多局限于理论计算和离线仿真,对于WAMS系统及FACTS装置控制特性的模拟与实际系统还存在一定的差异,为了更加准确地模拟协调控制过程,有必要在接入多种FACTS实际控制器以及PMU装置的实时仿真平台上对协调控制策略进行闭环验证。构建了一种基于WAMS的多FACTS协调控制数模混合仿真试验平台,其拥有强大的数字仿真软件、多种接口装置,多种FACTS的实际控制器PMU装置以及WAMS系统,基于此平台开发了多FACTS协调控制功能模块,能够从WAMS数据库中快速获取数据,按照算法进行实时运算,并将协调控制命令下发给各FACTS控制器。在此平台上,对多FACTS协调控制提高电力系统动态稳定性控制策略进行了试验研究,仿真结果证明了试验平台的实用性和有效性,为基于WAMS的多FACTS协调控制研究提供了新的手段。     

2004年国际大电网会议系列报道--高压直流输电和电力电子技术发展现状及展望

介绍了2004年国际大电网会议中关于高压直流输电和电力电子技术的现状及应用前景。主要内容包括:高压直流和灵活交流输电应用于大容量电力传输所面临的技术和经济方面的挑战,基于高压直流和灵活交流输电技术的新项目,以及电力电子技术在新领域中的应用和创新。     

具有FACTS控制的EEAC法暂态稳定分析

本文基于ＥＥＡＣ法研究了三种典型的ＦＡＣＴＳ控制器（ＴＣＳＣ、ＳＴＡＴＣＯＮ、ＪＰＦＣ）对系统暂态稳定的影响,并应用电科院电力系统综合仿真程序进行了校核,得到了满足的结果。     

Loadability enhancement with FACTS devices using gravitational search algorithm

In the present work, GSA (gravitational search algorithm) based optimization algorithm is applied for the optimal allocation of FACTS devices in transmission system. IEEE 30 & IEEE 57 test bus systems are taken as standards. Both active and reactive loading of the power system is considered and the effect of FACTS devices on the power transfer capacity of the individual generator is investigated. The proposed approach of planning of reactive power sources with the FACTS devices is compared with other globally accepted techniques like GA (Genetic Algorithm), Differential Evolution (DE), and PSO (Particle Swarm Optimization). From the results obtained, it is observed that incorporating FACTS devices, loadability of the power system increases considerably and each generator present in the system is being able to dispatch significant amount of active power under different increasing loading conditions where the steam flow rate is maintained corresponding to the base active loading condition. The active power loss & operating cost also reduces by significant margin with FACTS devices at each loading condition and GSA based planning approach of reactive power sources with FACTS devices found to be the best among all the methods discussed in terms of reducing active power loss and total operating cost of the system under all active and reactive loading situations.     

抑制区域间低频振荡的FACTS阻尼控制

随着电力系统规模的不断扩大,区域间低频振荡正成为限制电网传输能力的瓶颈。对少数发电机组安装PSS来抑制区域间低频振荡很难有好的效果。但FACTS因其安装地点的灵活性及良好的动态性能而给抑制区域间振荡提供了新的手段。为此,利用相角补偿原理,设计控制器持续减小区域间的振荡能量,以此来实现区域间阻尼控制。以SVC为例详细说明附加阻尼控制器的设计,通过PSASP软件下的仿真结果表明,具有附加阻尼控制作用的SVC能有效地抑制区域间低频振荡。另外,对其它几种常用的FACTS器件也设计了阻尼控制器,并同样通过了PSASP下的仿真验证,阻尼效果很好。以上结果证明利用FACTS可实现区域间低频振荡的阻尼控制。     

Swarm intelligence based algorithms for reactive power planning with Flexible AC transmission system devices

In the proposed work, authors have applied swarm intelligence based algorithms for the effective Co-ordination of Flexible AC transmission system (FACTS) devices with other existing Var sources present in the network. IEEE 30 and IEEE 57 bus systems are taken as standard test systems. SPSO (Simple Particle Swarm Optimization) and other two swarm based intelligence approaches like APSO (Adaptive Particle Swarm Optimization) and EPSO (Evolutionary Particle Swarm Optimization) are used for the optimal setting of the Var sources and FACTS devices. The result obtained with the proposed approach is compared with the result found by the conventional RPP (Reactive power planning) approach where shunt capacitors, transformer tap setting arrangements and reactive generations of generators are used as planning variables. It is observed that reactive power planning with FACTS devices yields much better result in terms of reducing active power loss and total operating cost of the system even considering the investment costs of FACTS devices.     

相间功率控制器(IPC)在电力系统中的应用

发展迅速的柔性交流输电及其控制器技术(FACTS)已被国内外普遍认为是新型有效的输电技术。除了其技术概念和技术规范取得新进展外,控制器技术也在快速发展着。其中的相间功率控制器IPC(Interphase Power Controller)能有效地控制线路潮流,提高线路输送功率或用于设备增容,限制短路电流。从IPC的基本原理和结构出发,研究了IPC的主要系统应用及在国外的研究和应用情况,IPC在未来互联电网中的可能工程布点,着重对IPC在联网中的可能应用进行了研究,并得出初步的结论。     

含UPFC的灵活交流输电系统最优潮流控制

潮流计算和无功优化计算是电力系统非常重要的计算,两者都包括在电力系统最优潮流（OPF）问题中,灵活交流输电系统（FACTS）的出现需要对传统的潮流计算进行修正,利用遗传算法探讨了含统一潮流控制器（UPFC）的灵活交流输电系统最优潮注控制问题,计算机仿真表明,该方法可有效解决含UPFC的灵活交流输电最优潮流控制。     

电力电子技术的进步与柔性交流输电技术的换代发展

文中介绍了美国电力研究院关于柔性交流电技术换代发展的概念,也介绍了功率半导体材料,电力电子器件以及ＦＡＣＴＳ控制器这一发展相关链中各自的新进展。给出了较完整的输电型ＦＦＡＣＴＳ控制器功能和换代发展的示意图,并提出了发展中可供参考的一些建议。     

电力电子和FACTS装置数字仿真软件包的研究与开发

介绍新研发的电力系统电力电子及FACTS装置仿真软件包EMTPE，其中包括电力电子装置的数值计算方法、大量全控型电力电子器件的模型、相量实时测量控制模块、过电压闪络率计算方法、工作平台与人机界面、总体合成及FACTS装置仿真等。给出一些算例以演示新计算方法的效果。