基于SPWM控制的UPFC开关函数数学模型

针对目前统一潮流控制器(UPFC)输出建模方法和拓扑建模方法的不足，通过引入正弦脉宽调制(SPWM)控制下的开关函数概念，建立可反映UPFC装置内部开关特性和运行机理的基于SPWM控制的UPFC开关函数数学模型。该模型清晰地指出了UPFC最终的输入控制量和输出量，并考虑了串、并联变压器的不同变比及三相电网电压的不平衡，较原有输出模型更具一般性。     

UPFC暂态数学模型及其应用

针对ＵＰＦＣ拓扑结构变化复杂的特点,通过引入开关函数的概念,建立了可反映ＵＰＦＣ内部特性的统一的暂态过程的数学模型,与开关管动作时序,控制参数相结合可描述了ＵＰＦＣ及其控制系统的动态过程,将其应用于ＩＥＥＥ Ｆｉｒｓｔ ＢｅｎｃｈｍａｒｋＭｏｄｅｌ,对ＵＰＦＣ的暂态数学模型及其阻尼次同步谐振的控制策略进行了时域仿真计算,结果表明了暂态数学模型和控制策略的正确性。     

UPFC控制方法研究

论文通过开关函数建模法确定统一潮流控制器(UPFC)的数学模型；在park变换的基础上，基于预测电流设计UPFC的d-q轴解耦控制方案。论文利用电压空间矢量脉宽调制法推导出UPFC各桥臂电力电子器件的开关状态。考虑到UPFC中间直流电容上电压控制的重要性，论文在传统PID控制的基础上，设计模糊自适应PID控制策略；MATLAB仿真结果表明，控制方案能有效地提高直流电容上电压的稳定性，改善功率波形，取得了类似扩大电容容量后的效果。系统可供同类设计参考。     

UPFC在不同控制方式下对电力系统暂态稳定的影响

通过统一潮流控制器（以下简称UPFC）的动态模型,系统地分析了UPFC装置在采取并联补偿、串联补偿、移相等3种不同控制方式下,对单机无穷大系统暂态过程的功角振荡和暂稳极限的影响,并以2机5节点系统为仿真对象,较全面地仿真了UPFC对系统故障后的暂态过程的影响。     

动态SPWM方法在统一潮流控制器中的应用

介绍了统一潮流控制器（UPFC）的直流侧电容两端电压的波动影响逆变输出电压的精度,并针对这一问题,提出了一种动态的正弦脉宽调制（（SPWM）方法。这种动态的SPWM方法根据直流侧电容电压的波动,动态地修正载波uc的频率fc,从而动态地调整逆变输出脉冲的宽度。通过对仿真结果的对比分析,证明了这种动态的SPWM方法能够提高逆变输出的精度,抑制谐波。     

UPFC的模糊调控控制研究

以统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）为研究对象,针对共调制控制,引入模糊技术,设计了模糊调制顺,以抑制互联电力系统联络线功率振荡,改善系统的动态稳定性。给出了模糊调制控制器的结构,运用梯度下降法对模糊控制器的关键参数进行了优化。结合ＵＰＦＣ具有串、并联元件的特点,提出了模糊联合调制控制器,相对于单一元件调制控制,呵更有效地阻尼功率振荡。多机系统仿真结果表明模糊调控顺能有效地抑制振荡,并且在运行工况改变野性     

基于统一潮流控制器（UPFC）的电力系统稳态潮流控制的模型和算法

本文在分析统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）的基础上，导出了ＵＰＦＣ的潮流控制模型，提出了易于同常规ＰＱ分解潮流计算相结合的算法。算例表明，该方法能有效地用于分析ＵＰＦＣ对潮流控制作用，且具有较好的收敛性     

统一潮流控制器(UPFC)的工程 实践及应用

随着负荷的发展,湖南电网负荷中心输电能力不足,潮流分布不均匀,输电断面卡脖子问题日益凸显。本文首先介绍了统一潮流控制器(UPFC)在国内外电网中的应用现状、在电网运行控制中发挥的作用及其技术的最新发展,介绍了UPFC的模型、功能及应用案例,以长沙电网负荷中心为例研究了湖南电网的概况和存在的问题,得出了在湖南电网中加装UPFC解决运行控制中存在问题的可行性建议。     

UPFC对电网潮流及电压支撑能力的研究

苏州南部电网的电力受季节变化潮流分布影响较大,在部分方式下断面存在"卡脖子"的现象,拟通过加装500kV统一潮流控制器(UPFC)来解决该问题。介绍了UPFC的应用现状,对UPFC在苏州南部500 kV电网的需求进行了分析、计算,论证了UPFC装置在潮流控制以及电压支撑方面所起的作用,结果表明,加装UPFC后,有效解决了该电网线路的输电瓶颈及直流双极闭锁后大面积的限负荷问题。     

含UPFC的电力系统概率稳定分析

在讨论统一潮流控制器UPFC(Unified Power Flow Controller)的模型和合UPFC的暂态稳定算法实现基础上，重点研究了UPFC在随机故障和三种不同控制策略下对系统概率暂态稳定性的影响。概率暂态稳定性计算采用非序贯蒙特卡罗仿真，并给出了修正EPRI—36系统的结果，指出了在UPFC同一控制策略和初始条件下可能产生正面和负面作用。分析表明：选取合适的控制策略和调节参数，选择最佳安装地点及投／切时间对系统暂态稳定性的改善有积极的意义。     

UPFC的模糊调制控制研究

以统一潮流控制器（UPFC）为研究对象,针对其调制控制,引入模糊技术,设计了模糊调制控制器,以抑制互联电力系统联络线功率振荡,改善系统的动态稳定性。给出了模糊调制控制器的结构,运用梯度下降法对模糊控制器的关键参数进行了优化。结合UPFC具有串、并联元件的特点,提出了模糊联合调制控制器,相对于单一元件调制控制,可更有效地阻尼功率振荡。多机系统仿真结果表明模糊调制控制器能有效地抑制振荡,并且在运行工况改变时性能优于线性调制控制器,而联合调制又优于单一元件调制。     

UPFC控制器设计原理及方案

提出了一种利用统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）两个逆变器的调制波相移δ１、δ２和调制系数ｋ１、ｋ２控制线路有功、无功的方法,并就此提出一种ＵＰＦＣ试验装置的控制方案。     

基于直流侧电容电压弱控制策略的UPFC二阶段控制器设计

在分析常用直流侧电容电压控制方法的基础上，确定了直流侧电容电压强控制的概念，并相应地提出了直流侧电容电压弱控制策略。该策略能够利用UPFC直流侧电容吸收部分暂态能量，从而加速故障后线路上潮流稳定过程。基于直流侧电容电压弱控制的概念，结合线性最优控制方法，给出了相应的弱-强二阶段控制器设计实例及仿真结果。仿真实验表明，在系统发生三相对称短路故障时，该控制策略能够迅速地稳定被控线路的潮流和UPFC接入点的母线电压。该文提出的直流侧电容电压弱控制方式可与任一成熟的UPFC控制策略共同工作，以达到进一步改善控制效果的目的。     

基于相移SPWM技术的电流源有源滤波器的研究

由相移SPWM组合变流器构造了电流源型有源滤波器,分析了其交流侧和直流侧数学模型。为了提高系统的动态性能,抑制暂态振荡,对于交流侧提出了基于极点配置的控制方法;为了补偿系统损耗在直流侧采用PI调节器。通过实验证明,这种有源滤波器在较低的器件开关频率下稳定性好、动态响应快,解决了有源滤波器这样大功率装置中开关器件容量较大与频率较低的矛盾。     

多机电力系统中发电机励磁控制设计的数学模型分析

在N机电力系统的原始动力学模型基础上得出一个新的励磁控制设计的数学模型,它克服了以往设计模型的不足之处,体现了发电机的双轴动态特性。仅包含代数运算可分散实现的非线性反馈补偿规律保证了控制器本身的稳定性,真实完整地反映了各机组间的相互耦合作用,从而使模型适用于大型组合电力系统中励磁控制设计的需要。     

基于新型相位幅值控制的三相PWM整流器数学模型

根据所提出的新型相位幅值控制算法，结合三相PwM整流器的状态空间方程，通过坐标变换和小信号分析推导出以变流器前端电压滞后角孝作为输入量同输出直流电压uldc作为输出量的三阶传递函数，并合理简化成为一阶传递函数。揭示了系统的内在关系，为系统设计提供了理论依据。通过仿真和实验证明了理论分析的正确性。     

钢丝拉拔温度控制的数学模型

用数学物理方法对钢丝在高频螺线管中加热的全过程进行了描述。感应加热是在高频磁场中导体产生感应电流和导体内部的磁滞作用而引起导体自身发热而进行的加热过程。在研究集肤效应和邻近效应的基础上，求出综合效应和电流分布，再求出温度分布的数理方程。最后给出了该偏微分方程的数值解法及其计算程序。此结果适应于圆柱形导体在感应线圈中加热的情况。     

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     

基于多回路数学模型的异步电动机内部故障瞬变过程

基于多回路理论,建立了YN接、Y接、D接笼型异步电动机在正常、内部故障(定子绕组匝间短路与转子断条)情况下的多回路数学模型。应用多回路数学模型对电机内部故障瞬变过程进行数字仿真和实验,以此研究电机定子电流及其负序分量、相位对称关系、边频分量的瞬变规律。分析仿真与实验结果表明：由于实际电机本身固有的不对称性,即使其正常运行,也必将在一定程度上体现内部故障特征;某些形式的定子绕组匝间短路故障可能抵消这种不对称性,并削弱(而非强化)定子绕组匝间短路故障特征;实际电机定子电流往往包含包括转子断条故障特征分量在内的多个边频分量,其中某些边频分量可能来源于电机气隙偏心、转子不对中或其他因素。在工程实际中进行电机内部故障检测时,必须密切关注上述规律,以保证故障检测灵敏度与可靠性。