灵活交流输电系统研究—统一潮流控制器的分析与仿真

统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）是灵活交流输电系统研究嘬有吸收力的领域之一。根据其新颖的设计思想，它能够控制系统的所有基本参数，灵活地改变功率分布及控制系统运行状态，本首先分析了统一，潮流控制器的原理和基本运行状态，然后用仿真结果验证了统一的潮流控制器控制线路功率及维持母线电压的能力。仿真结果还证明了ＵＰＦＣ能提高电力系统的稳定性。所有仿真都是用电子科学研究院开发的电力系统综合计算程序进行的。     

灵活交流输电系统研究─—统—潮流控制器的分析与仿真

统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）是灵活交流输电系统研究中最有吸引力的领域之一。根据其新颖的设计思想，它能够控制系统的所有基本参数，灵活地改变功率分布及控制系统的运行状态。本文首先分析了统一潮流控制器的原理和基本运行状态，然后用仿真结果验证了统—潮流控制器控制线路功率及维持母线电压的能力。仿真结果还证明了ＵＰＦＣ能提高电力系统的稳定性。所有仿真都是用电力科学研究院开发的电力系统综合计算程序进行的。     

电力系统潮流计算

随着电力系统的发展,交流柔性输电技术(FACTS)发挥着重要作用及较好的应用前景,而对FACTS元件的电力系统的潮流计算也一直是较重要的研究。统一潮流控制器(UPFC)是调节电压和潮流的有效手段,本文也重点研究了含有UPFC装置的系统潮流计算并经IEEE14节点算例验证。     

旋转潮流控制器与统一潮流控制器和Sen Transformer的对比

潮流控制器能够优化电力系统的潮流分布,提高电力系统的稳定极限。目前主要有3种典型的潮流控制器,分别是旋转潮流控制器(rotary power flow controller,RPFC)、统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)和Sen Transformer(ST)。由于3种潮流控制器的机理各不相同,因此控制特性也各有差异。为此,研究了3种潮流控制器的工作原理,并分析了潮流控制器对输电系统功率特性的影响。在此基础上,从稳态控制特性、暂态控制特性、成本与损耗方面对3种潮流控制器进行了对比分析和仿真,总结了各自的优劣和适用场合,并指出了RPFC在电力系统潮流控制中的应用前景。UPFC控制性能很强,但成本高,承受故障能力弱;ST成本很低,但控制性能差;RPFC应用于电力系统的潮流控制具有较高的性价比,能够满足大多数情况下电力系统对潮流控制的要求,具有很好的应用前景。     

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。     

含UPFC电力系统的潮流计算研究

柔性交流输电技术可灵活地控制和调节电力系统的运行状态;统一潮流控制器是ＦＡＣＴＳ的重要构成元件之一;为此着重介绍了含ＵＰＦＣ的电力系统潮流计算的数学模型和计算方法,并给出相应算例。     

UPFC模糊控制器设计及在市场环境下应用

研究了统一潮流控制器UPFC(UnifiedPowerFlowController)在缓解输电阻塞和优化系统潮流方面的应用。利用UPFC的串联电压调整、线路参数串联补偿、移相控制等功能,一方面可以提高电气元件的利用效率,进而提高系统的输电能力,缓解和解决输电阻塞现象;另一方面,还可以用来强制地调节线路的潮流走向,以改变系统整体的潮流分布,优化系统潮流。通过详细分析UPFC的等效电路模型,建立了新的参考坐标系,实现了对UPFC串联与并联侧的解耦控制。并且为了进一步增强系统的鲁棒性,采用了带有自调整因子的模糊策略对UPFC进行控制,此模糊控制器可以根据系统的实际情况实时地改变控制策略,以便更好地适应电力系统强非线性等特点。仿真结果证明,UPFC可以有效地提高系统输电能力以缓解输电阻塞,并且可以根据需要,迅速平滑地调节系统潮流走向,以优化系统潮流,节约输电成本。     

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.     

UPFC与VSC-HVDC综合分析对比

随着电力改革以及社会经济的发展,现代电力系统急需一种灵活多变、综合性能优异的输电方式。统一潮流控制器(UPFC)及柔性直流输电(VSC-HVDC)都具有控制潮流、稳定端电压等优异的特性,是现代电力传输发展的主要方向。针对我国电网发展的基本特点,从拓扑结构、潮流控制、输电距离对潮流控制的影响、供电可靠性、控制器设计、经济性等多方面综合分析比较UPFC与VSC-HVDC,为今后能够针对实际情况更好地选用设备提供依据。     

灵活交流输电系统技术及其应用(一)

灵活交流输电系统技术是近年来出现的一项新技术。本文回顾了该技术产生的背 景；介绍了可控硅控制的串联补偿，可控硅控制的移相器以及统一潮流控制器的基本结构及 原理；分析了这项新技术在电力系统潮流控制，抑制系统低频振荡，次同步谐振以及提高电 力系统暂态稳定性等方面的作用。     

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     

用于电力系统仿真的潮流控制器模型

本文描述了—族基于可关断晶闸管（ＧＴＯ）电压源逆变器的电力系统控制装置，介绍了静补（ＳＴＡＴＣＯＮ）、串联潮流控制器（ＳＰＦＣ）和统一潮流控制器（ＵＰＣ）的稳态模型。静补是由美国的ＥＰＲＩ、ＴＶＡ和西屋科技中心联合开发的基于逆变器的并联装置、不久它将被安装在ＴＶＡ的１６ｌｋＶ输电系统上用于控制线路电压。而串联潮流控制器和统一潮流控制器则代表了静补在串联应用方面的拓展。这些装置的建模可以结合到现有的大型电力系统分析程序之中供系统稳态研究使用。ＩＥＥＥ的３０母线试验系统的仿真结果证明了这些电压源潮流控制装置的稳态性能。ＵＰＦＣ具有能同时对线路的有功与无功潮流独立地进行控制的能力，可以认为它特别适用厂输电潮流控制。     

DETERMINING MAXIMUM REGULATING CAPABILITY OF UPFC BASED ON PREDICTING FEASIBILITY LIMIT OF POWER SYSTEMS

ABSTRACT

This paper presents a novel procedure to determine the maximum regulating capability of a unified power flow controller (UPFC) by using optimal multiplier power flow. The capabilities of flexible ac transmission systems (FACTS) equipment are not only constrained by their thermal limits and the steady-state security limits, but also limited by their feasibility limits. After the detailed analyses have been made on the use of optimal multiplier u as a new predictor to estimate the boundary point of the feasibility region, an algorithm for deteiTnirung the UPFC regulating capability is proposed. The approach is then compared with minimum singular value decomposition on the IEEE 30 bus system. The results clearly demonstrate the effectiveness of the proposed approach.     

装有统一潮流控制器的多机电力系统Phillips—Heffron模型及其应用

建立了装有统一潮流控制器的多机电力系统Phillips-Heffron模型,并通过一实例演示了Phillips-Heffron模型的如下应用：①研究统一潮流控制器的各种控制对电力系统振荡稳定性的影响;②设计统一潮流控制器的阻尼控制。     

基于PSCAD/EMTDC的统一潮流控制器动态仿真模型

设计了组成统一潮流控制器(UPFC)的动态仿真模型的各个模块,包括正弦脉宽调制(SPWM)信号产生模块、电压源变换器(VSC)控制模块和UPFC控制器的比例积分(PI)控制电路.首先采用三相桥式全控电路组成VSC,VSC的开关器件采用绝缘栅双极性晶体管(IGBT),门极信号按SPWM的方式产生.然后通过分析线路传输功率方程设计了一个简单的PI控制器,并构成完整的UPFC仿真模型.还基于该动态模型对UPFC在功率调节、电压控制和抑制振荡等方面的功能进行了仿真分析.仿真结果表明该UPFC仿真模型在线路功率发生较大变动时能使线路快速恢复;在系统发生三相短路时能有效减少系统的功率损失和减小母线电压的暂降幅度;在系统发生功率波动时还能大幅度减小振幅.     

基于UPFC的灵活交流输电潮流控制计算

利用等效功率注入方法,提出一种含UPFC的灵活交流输电潮流计算方法。该方法将UPFC对潮流的控制作用转移到所有在线路的两个节点上,联立潮流控制目标,修正雅可比矩阵,再运用传统的潮流计算方法－牛顿－拉夫逊法进行求解。Ward*Hale6节点等多个仿真逄例显示了UPFC在稳态情况下,能够独立、快速控制线路中的有功、无功潮流,验证了该算法具有较好的可靠性和有效性。     

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。     

计及统一潮流控制器的无功优化研究

以统一潮流控制器(UPFC)为代表的灵活交流输电系统(FACTS)技术可以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。基于内点优化方法,提出了计及UPFC的无功优化模型,以系统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了优化分析。在IEEE-14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。算例就系统网损对装设UPFC前后进行了比较,并给出了最后控制方案下UPFC的参数值,结果表明该方法是可行、有效的。     

统一潮流控制器的分析与控制策略

文中分析了统一潮流控制器（UPFC）系统的电压、无功功率和有功功率的平衡,得到了与UPFC控制相关的2个重要结论。首先,分析表明在UPFC输入端电压保持不变的情况下,线路无功潮流的变化实际上是由并联变换器提供的;其次,UPFC端电压既可以从发送端控制也可以从接收端控制。基于以上分析,提出了一种新颖的UPFC控制策略。在该策略中并联变换器控制UPFC直流母线电压和输电线无功潮流,而串联变换器控制UPFC输入端母线电压幅值和输电线有功潮流。同时,在控制系统中加入有功／无功功率协调控制,可在潮流调节中获得良好的静态、动态性能。最后,通过实验验证了所提出的控制策略的有效性。