统一潮流控制器的电网潮流调节特性分析

介绍了统一潮流控制器( UPFC)的系统结构和工作原理,分析了其并联侧和串联侧的工作方式,并依此建立了统一潮流控制的稳态数学模型.在Matlab/Simulink的环境下建立了三相环形电力系统,将UPFC模型应用到该系统中,对UPFC的电网潮流调节特性进行了仿真分析.仿真结果表明,采用的UPFC数学模型及其控制策略是正确的,能实现UPFC的各种基本控制功能,并能快速正确地响应系统要求.     

基于PSASP的统一潮流控制器潮流建模与仿真

简要介绍了统一潮流控制器的基本工作原理,在充分考虑统一潮流控制器(UPFC)装置的电气特性及其与电力系统的能量传递关系的情况下,基于功率注入法建立了UPFC的潮流模型,并进一步利用电力系统综合程序(PSASP)的自定义功能建立了UPFC的潮流模型,最后通过WSCC-9节点系统算例验证所建模型的可行性及有效性.     

基于Tabu搜索方法的UPFC潮流优化研究

将Tabu搜索方法用于含有统一潮流控制器(UPFC)的电力系统潮流优化控制,建立了以各线路有功传输功率平衡及各PQ节点电压平衡为优化目标的数学模型,应用Tabu搜索方法的思想,通过14节点算例进行含UPFC的潮流优化控制计算,并对结果进行比较分析,得到了含有统一潮流控制器的潮流优化控制策略.     

基于统一潮流控制器(UPFC)的电力系统潮流控制

统一潮流控制器(UPFC)作为一种典型的FACTS装置,综合了FACTS元件的多种灵活控制手段.基于UPFC的基本原理、数学模型,介绍具有UPFC的电力系统的潮流计算方法.算例表明,UPFC可以控制线路的潮流分布,有效地提高电力系统的稳定性.     

UPFC的开关函数动态模型及其控制策略

统一潮流控制器(UPFC)是柔性交流输电系统(FACTS)控制器中极具发展潜力的一种,也是电力系统研究领域中新的热点.利用开关函数模型法,考虑直流电容上的电压波动,建立了UPFC的动态模型;利用空间电压矢量控制技术和坐标变换思想,给出了一种解耦控制策略.为UPFC控制装置的实现,奠定了一定的理论基础.     

基于UPFC的风力发电功率控制研究

在推导风力机的机械部分数学模型及风力发电机的等效数学模型的基础上,根据同步发电机的等面积定则和电力系统稳定控制器的原理,设计了统一潮流控制器(UPFC)的串联侧控制系统,该系统除常规的统一潮流控制器串联侧控制系统输入量为输电线路有功功率和无功功率外,采用风力发电机的转速增量为输入量,经过隔直和补偿环节,其输出作为统一潮流控制器有功功率控制环节的调节量,经过调制的有功功率一方面作为常规统一潮流控制器的功率控制输入量,一方面作为桨距角控制器的输入量。斜坡风作用的仿真结果表明:基于所设计控制系统的UPFC不仅能很好地平滑风力发电机的输出有功功率和转速,而且能有效维持风力发电机的机端电压。     

基于Tabu搜索方法的UPFC潮流优化研究

将Tabu搜索方法用于含有统一潮流控制器（UPFC）的电力系统潮流优化控制,建立了以各线路有功传输功率平衡及各PQ节点电压平衡为优化目标的数学模型,应用Tabu搜索方法的思想,通过14节点算例进行含UPFC的潮流优化控制计算,并对结果进行比较分析,得到了含有统一潮流控制器的潮流优化控制策略.     

UPFC潮流控制模型及控制特性研究

为定量评估统一潮流控制器(UPFC)的潮流控制能力及其对电力系统潮流分布的优化作用,提出了UPFC的潮流控制模型与潮流控制特性。研究了UPFC的主电路拓扑结构、潮流控制原理及外部功能特性,做出了UPFC的简化等效电路;采用设置功率注入附加节点的方法,提升了潮流计算的收敛性,并便于将电路模型植入潮流计算软件;分析了电路拓扑中输入、输出量的关系,完成了对UPFC潮流控制功能的稳态建模。分别研究和定义了线路潮流均衡度和系统潮流均衡度两个指标,为评估UPFC的潮流控制能力和控制效果、研究UPFC对系统潮流的优化作用提出了量化的指标依据。基于算例,计算了系统在不同运行方式下、投入UPFC前后,线路的过载情况、潮流分布均衡度指标,UPFC的响应特性、控制效果和对电力系统潮流的优化作用。算例分析结果验证了UPFC潮流控制模型的准确性和潮流优化控制功能的有效性。     

级联型混合直流与UPFC的柔性潮流协调控制策略

级联型混合直流输电系统具有能抑制换相失败、传输大容量功率的优势。但当级联型混合直流低端模块化多电平换流器（MMC）采用主从控制时,若系统发生交直流故障或负荷突增,可能会产生电流不平衡问题,导致受端交流侧功率出现大范围反向传输及电压支撑能力下降。为解决该问题并增强受端电网的稳定性,针对级联型混合直流输电系统,提出一种基于统一潮流控制器（UPFC）的柔性潮流协调控制策略。研究了基于柔性交流输电（FACTS）设备统一潮流控制器（UPFC）的级联型混合直流系统柔性潮流控制特性,针对系统故障及大扰动时出现的功率返送及电压稳定性问题,提出基于UPFC的频率支撑策略和基于动态限幅的电压支撑策略。该策略将送端侧故障带来的功率扰动转移到受端交流系统UPFC所在线路,利用UPFC功率补偿能力进行协调,同时基于动态限幅控制策略,采用无功优先控制方式提高换流站无功输出能力。最后,在PSCAD–EMTDC平台搭建了含受端交流系统的级联型混合直流输电系统模型。首先,仿真了LCC直流电流指令值下降过程,结果表明,本文所提基于UPFC的协调控制策略可以有效地减小交流系统频率波动,抑制功率返送现象;其次,仿真了系统负荷...     

多变量统一潮流控制器最佳变量配对选择的研究

统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)是一个具有多个控制输入和输出变量的多变量控制器,因此交连与耦合就不可避免地存在于这些输入和输出变量所形成的多个控制通道之间.由控制理论可知,变量配对选择与多变量统一潮流控制系统的耦合程度密切有关.利用控制理论中的相对增益分析方法为UPFC确定了最佳变量配对关系,在此变量配对控制方案下UPFC各控制通道之间的耦合非常薄弱,从而不需要采取解耦措施,使得控制器设计简化.在新英格兰系统上的仿真结果表明:在最佳变量配对控制方案下,UPFC具有良好的稳态控制性能.     

考虑时滞影响的统一潮流控制器的控制设计

为了克服广域测量系统（WAMS）中延时所带来的问题，提出了考虑时滞影响的统一潮流控制器（UPFC）的控制设计方法.建立了装有UPFC的单机无穷大(SMIB)电力系统的时滞线性微分方程组，并通过时域仿真简单分析了时滞对UPFC控制性能的负面影响.基于线性矩阵不等式(LMI)理论和Matlab中 LMI 工具箱，重新设计了UPFC，结合遗传算法优化得到了控制器参数.时域仿真结果表明，考虑时滞影响时设计的控制器能承受较长时间的控制信号延迟，有效改善了电力系统在不同时滞情况下的动态响应，增强了UPFC的时滞不敏感性和电力系统的静态稳定性     

基于PID神经网络的UPFC潮流控制方法研究

建立了UPFC的数学模型,将PID神经网络控制方法应用于UPFC的潮流控制,提出了PID神经网络控制器的设计方案,仿真结果表明,UPFC采用PID神经网络控制方法以后,响应时间更快,对有功功率和无功功率的变化具有很好的追踪能力,鲁棒性良好.     

基于新型电力系统仿真工具的UPFC建模研究

为了建立多机电力系统中统一潮流控制器（UPFC）的稳态及动态模型，提出了一种基于新型电力系统仿真工具箱（PST）的新方法.该建模方法对UPFC的稳态模型、动态模型及其接口采用模块化设计，在UPFC稳态潮流模型中，将并联逆变器连接母线设为发电机节点、串联逆变器则设为负荷节点；在UPFC动态模型中，则采用常用的串、并电压源模型，并考虑到直流电容的动态充放电过程.时域仿真结果表明，所提建模方法在多变量控制器设计中能有效地模拟UPFC的动稳态特性， 且该方法与基于Matlab开发环境的PST仿真工具相结合，具有设计简便、易于拓展的优点.     

统一潮流控制器（UPFC）在电力系统中稳态调控范围分析

研究了ＵＰＦＣ在电力系统稳态潮流控制中的调控制范围和多种因素对其调控范围的影响,并给出了在多种因素影响下的ＵＰＦＣ潮流调控范围的仿真结果。     

统一潮流控制器稳态潮流控制方式的研究

基于安装有ＵＰＦＣ的联络线上潮流关系的分析,研究了按有功功率或无功功率单独调节方式控制ＵＰＦＣ的可能性,并给出了定有功功率或定无功功率单独调节方式下ＵＰＦＣ等效控制参数的取值解析表达式;研究了定功率调节的可实现范围和求解方法,并以仿真结果的几何形式对可实现范围进行了解释。最后,给出了一种实用的定有功功率或定无功功率调节的方法。     

模糊控制理论在UPFC控制器设计中的应用

将模糊控制理论应用于UPFC控制器的设计中,设计了主、辅两个模糊控制器．其中主控制器以UPFC串联侧输出电压的横向分量和纵向分量分别控制线路的有功与无功,以并联侧输出电流的横向分量和纵向分量分别控制节点电压和直流侧电容电压,而辅助控制器以线路功率作为反馈输入,采用了带自调整因子的控制策略．为了简单起见,在模糊控制器的设计中,对控制器输入量的模糊化和输出量的清晰化都采用了非均匀变换的方法．仿真结果表明：所设计的UPFC模糊控制器及辅助模糊控制器可以很好地提高系统的功角稳定性并改善电压质量．