电网移相器RTDS建模及应用场景分析

电网移相器可以有效均衡电网潮流分布,提升供电能力。为掌握移相器参与电网潮流调节的暂态特性,文中首先分析了移相器的结构特点以及调节电网潮流的原理;然后,基于实时数字仿真平台建立了双芯对称型移相器的详细电磁暂态模型,分析了串、并联变压器在潮流控制中的具体作用,并分别在不同运行方式下研究了电网潮流分布情况以及移相器的暂态控制特性,结果表明,文中所建移相器模型可有效控制电网的潮流分布;最后,总结了移相器在电网中的典型应用场景,以实际电网为例,分析了移相器通过均衡线路潮流分布提升电网供电能力和清洁能源消纳能力的可行性,为潮流控制技术在我国电网中大规模推广应用提供借鉴。     

利用移相器进行电力系统网损优化控制

提出了一种利用移相器进行电力系统网损化优化控制的统一方法，该方法可以统一优化系统中不同种类的多个移相器的参数以求实现网损最小化的目的。在参数优化过程中，该方法计及了线路潮流的约束和移相器参数约束。算例分析表明，此方法具有通用性强，使用方便的特点，是一种研究移相器及其潮流控制的有效工具。     

分级调节移相器控制策略研究北大核心

以晶闸管控制分级调节的双芯对称型移相器为对象,在RTDS中建立了系统模型,开发了控制装置进行仿真研究,并提出了不同控制目标下的移相器控制策略。结果表明,晶闸管控制移相器能快速响应控制目标的变化,调节自身线路潮流达到优化系统潮流的目的。研究成果为可控移相器的国产化推广和工程实施打下了坚实的基础。     

移相器技术在超高压电网中的应用

移相器技术是现代电力系统中重要的潮流控制手段之一。随着电力电子控制技术在移相器设计中的应用,其功能已从稳态潮流控制扩展至改善系统稳定性方面。在对国内外移相器技术的发展、应用及研究成果进行调研的基础上,探讨了移相器的工作原理、控制方法、概念设计及应用原则等主要内容,并结合移相器技术的发展、应用现状,对其在超高压电网的应用前景予以了展望。     

基于移相器统一特性的潮流控制

本文根据移相器的共同性质，在保持原始网络节点导纳矩阵对称性的条件下，推导了节点等效附加注入电流和功率的统一表达式，并将此式用于修正移相器参数的选代过程中。实例分析表明，本文方法能统一地分析多个不同种类的移相器对潮流控制的作用，具有适应性强的特点。     

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。     

灵活交流输电技术在互联电网中的应用

灵活交流输电系统技术作为现代电力电子技术应用的最新成果，将成为互联电力潜在的十分重要的控制手段。文中分析了几种不同应用灵活交流输电系统技术的装置；可控串联电容器补偿、快速的静止无功补偿器、直流联结、可控硅控制移相器及综合潮流控制器，对电力系统有功和无功功率的控制作用。引入了用以比较这些装置潮流控制效果的概念：潮流控制增益。     

可控移相器研究现状及其发展前景

随着电力电子技术的发展及其在FACTS设备中的应用,可控移相器(Thyristor Controlled Phase Shifting Transformer,TCPST)显示了良好的应用前景,它不仅具有传统机械式移相器(PST)控制潮流的作用,而且由于电力电子器件响应速度快的特点,使其具有阻尼振荡,提高暂态稳定等特点。介绍了可控移相器的原理,功能,并对已存在的可控移相器拓扑结构进行分类,并在此基础上浅谈可控移相器的发展前景。     

基于PageRank改进算法的移相器最优选址方法研究

为解决现有电网正常运行工况下线路易过载的问题,移相器作为一种典型的经济性潮流控制装置在现代电力系统中逐步得到推广和应用。然而,受移相器控制潮流的特性的影响,需要在电网中找出其最优安装位置,为此,提出一种基于PageRank改进算法的移相器最优选址方法。PageRank的改进算法能够较好地考虑网络全局信息,利用该算法能够辨识出电力系统中易过载、易堵塞的关键线路,并结合移相器灵敏度系数再针对上述关键线路找出移相器备选安装线路,进而利用遗传算法在上述备选安装线路中进行移相器的最终选址优化。该算法利用BPA软件与MATLAB数据交互,适用于大规模电网模型。最后,将所提方法应用于广东电网进行移相器的最优选址研究,并与BPA的仿真计算结果相校核,结果验证了所提方法的可行性和准确性。     

灵活交流输电技术的发展概况

介绍了灵活交流输电技术产生的背景。阐述了静止无功补偿器及新型静止无功发生器，可控硅控制的中联补偿，可控硅控制的移相器；统一潮流控制器等主要装置的发展状况和目前研究的方向，并提出了这些装置需要研究的问题。     

消除线路过载现象的移相变压器选址问题研究

在分析线路过载现象产生原因的基础上，对移相变压器的选址问题进行了研究，提出了能反映移相变压器调控效果与安装位置有关的绝对指标和相对指标的概念以及选址方法。对某省实际电力系统典型运行方式下的移相变压器进行了选址分析，结果表明，应用文中所提的指标和方法可以准确地确定移相变压器的安装位置。     

FACTS装置的潮流控制特性分析

灵活交流输电系统是电力系统领域有前沿技术之一，利用它可实现对电力系统潮流的灵活控制，从而充分发挥现有电力系统的潜力。本文基于各种ＦＡＣＴＳ装置的稳态模型，从理论上分析了各种ＦＡＣＴＳ装置的潮流控制能力，并导出了求解潮流控制域的方法。     

基于潮流灵敏度的IST安装位置选择

新型“SEN Transfomer”(IST)是一种由三相双绕组变压器和有载调压开关组成的电磁式统一潮流控制器,较ST具有更灵活的潮流调控能力与更大的潮流调控范围。文中详细介绍了IST的拓扑结构及基本工作原理,推导了IST的功率注入模型。引入线路有功潮流性能指数,根据IST基本选址原则及计算得到的潮流灵敏度系数,以提高系统有功潮流调节能力为目的,对IST的安装位置进行了选择。在IEEE 14节点系统中对所提出的方法进行了验证,结果表明在该方法计算得到的支路上安装IST后,系统的有功潮流分布得到了明显的改善。     

交流支路的电气剖分方法(二)移相器支路的剖分

目前,电力市场环境下的潮流控制辅助服务评估方法主要侧重于经济学规律的应用,而对电气特性重视不够。以移相器为例,借鉴电气剖分的思想,将受到移相器调控影响的各种网络源流间的路径进行电气剖分,并构造出3类剖分方法,由这些方法可以准确掌握网络源流沿移相器剖分子路径传输的电气量的性质和数量,且剖分子路径与原移相器支路具有电气上的等效性,并严格满足电力网络的基本电气规律。算例表明,移相器支路的电气剖分方法简单正确,既可为进一步定量评估移相器的辅助服务水平提供准确的电气信息,又可为研究包含其他潮流控制设备的电气剖分方法提供参考。     

UPFC的交叉耦合控制及潮流调控性能分析

本文研究了UPFC控制传输线路潮流能力，通过对系统功率平衡以及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，而用q轴分量来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。最后实验结果表明采用文中所述的控制策略能够使得UPFC有良好的潮流调节性能。     

Damping Subsynchronous Oscillations in Power Systems Using a Static Phase-Shifter

A method for suppressing Subsynchronous Resonance (SSR) in large turbine-generators, as a result of series capacitor compensation of power systems, is presented. This method utilizes a thyristor-controlled phase-shifter to modulate the generator active power by injecting a quadrature phase voltage in the system. The rotor speed deviation from the synchronous speed is used as the control signal. An eigenvalue analysis and the complex torque coefficient methods are used to demonstrate the technical feasibility of a static phase-shifter for damping SSR. The analytical results are verified by a detailed digital computer study on the first IEEE benchmark for SSR studies, using the BPA's Electro-Magnetic Transients Program (EMTP). The simulation results indicate that injection of 2.4% of the system phase voltage in 4 steps of 0.6%, can suppress all torsional modes of the First IEEE benchmark model.     

基于GPFC模型的电力系统线路潮流控制

本文提出了一种基于广义潮流控制器模拟的电力系统线路潮流控制的统一分析方法。该方法以统一的数学模型和数据格式统一处理不同潮流控制方式下的电力系统潮流控制问题。     

基于二维链表的稀疏矩阵在潮流计算中的应用

介绍了一种基于二维链表的稀疏矩阵存储方法,并将该方法应用到潮流计算中.通过改进二维链表的存储结构、用LU扩展的方法计算LU分解过程中的注入元位置、在稀疏矩阵中预先增加冗余元素存储注入元、针对LU分解的特点优化潮流方程的结构等技术,实现了对稀疏矩阵技术和潮流方程的优化,从而进一步提高了潮流计算的效率.对大系统的潮流计算证明,与传统的潮流算法相比,采用改进二维稀疏矩阵技术的潮流算法的计算速度显著提高,特别适合大规模电力系统的潮流计算.     

缺电损失最小化减负荷算法的研究

在满足安全稳定限制的情况下,建立了寻求缺电损失最小的负荷减载模型和算法,以解决系统供电不足时的减负荷问题.该模型是具有等式和不等式约束的函数极值问题,属于最优潮流模型.该算法是在控制变量空间寻优的改进近似规划法：从初始可行的运行点开始,通过计算系统的状态变量对控制变量的灵敏度,将系统的目标函数和约束条件线性化,进行有效约束的筛选,以线性规划修正控制变量,进而解算潮流得到新的可行运行点.通过迭代收敛到最优解.并以IEEE-14节点系统和IEEE-30节点系统为试算系统,验证了该算法的有效性.     

稳态控制潮流的设定空载频率及空载电压算法

针对电力系统中、长期电压稳定分析等需确定各发电机组出力的潮流计算问题，根据稳态运行时，发电机组的输出功率由机组的有功—频率静态特性和无功—电压静态特性所确定，该文列出计及控制环节的求解方程，提出不需设置平衡节点的给定有功—频率特性的空载频率fo、无功—电压特性的空载电压Voo(foVoo）的潮流算法。在非限制情况下，该算法满足任一机组的调节，影响了全系统各机组的输出；系统中的任一扰动，全系统参与一次自动调节的机组均有响应的实际情况。5节点系统和IEEE30节点系统算例说明，该算法可用于分析控制目标和控制参数对电力系统潮流的影响。