线路功率波动对统一潮流控制器动态行为的影响

在详细理论分析的基础上，利用电磁暂态仿真程序(EMTP)对线路功率以不同频率波动时统 一潮流控制器 (UPFC)的动态行为进行了仿真研究，仿真结果表明了UPFC在潮流控制方面具有 优良特性；同时也 发现，电 力系统非正常工作状态有可能引起UPFC直流侧电压波动并危及装置安全。     

超高压输电系统可控串补(TCSC)动态模拟

以东北电网拟建的500 kV伊敏—冯屯交流输电系统所需可控串联补偿电容装置(TCSC)为研究 目标，建立了包括TCSC的整个系统的动态模拟装置。在此基础上，进行了TCSC整体动模装置 的基本运行方式、潮流控制以及暂态响应的试验，所得结果与理论分析一致。此外，单回线 运行时，在接近谐振点的某一补偿度上，观察到了次同步谐振(SSR)现象，并对此现象进行 了分析。     

TCSC系统暂态稳定控制的动态模拟实验研究

基于暂态能量函数（TEF）方法，讨论了可控串联补偿（TCSC）装置对电力系统暂态稳定的作用，设计了相应的稳定控制策略。针对不同的故障类型，应用数值仿真和动态模拟实验进行了验证，结果均证明了该控制策略的有效性。     

串联电容补偿的平行双回线上方向继电器的性能

研究串联电容补偿对线路保护的影响具有重要意义。文中在导出串联电容补偿的平行双回线上各保护安装处的等值电源阻抗表达式的基础上，提出了方向继电器应用于串联电容补偿的平行双回线的一个新问题，即在电容器出口一端区内故障时，故障线路对侧方向保护在高阻接地故障时可能判为反向拒动。EMTP仿真试验证实了理论分析结果。     

基于暂态稳定控制的TCSC装置特性研究

应用数字仿真（EMTDC/PSCAD）和动态模拟实验（15 kvar物理模型）对比研究了超高 压可控串联补偿（TCSC）与电力系统暂态稳定控制有关的一些重要的动态特性。通过数字和 物理 仿真分析了不同同步信号（电容电压同步和线路电流同步）、不同控制模式（阻抗开环和阻 抗闭环控制）对TCSC装置动态品质的影响；提出并实现了TCSC装置硬件阻断（block）与旁 路（bypass）工作模式。提出了TCSC在容性与感性区间内实用的平稳转换两步骤方法，以及 避免故障下TCSC失控和减小电容器直流分量的控制策略。     

可控串联补偿抑制次同步谐振的机理

通过对实际多机电力系统的数字仿真研究，发现了可控串联补偿（TCSC）能抑制次同步谐振（SSR）的发生。进一步研究表明，TCSC在次同步频率下可能呈现感性，从而破坏了产生SSR的条件。     

一种新型故障限流器的拓扑结构及仿真

提出了一种新型故障电流限流器，它由一个由脉宽调制原理控制的电感模块和一限流电感并联，然后再与一补偿电容串联组成。由脉宽调制原理控制的电感模块通过简单的占空比控制可以获得一连续可变的电抗，从而限流器可以快速、灵活地调节限流度和串联补偿度。文中详细分析了限流器的工作原理，指出它可运行于不同工作方式。最后建立了它的模型，并用电磁暂态程序（EMTP）进行了仿真。仿真结果表明，此装置性能良好，是电力系统中一种有效的保护设备。     

基于正交投影变换的输电线路电磁暂态计算新方法

提出一种利用投影变换算子理论建立的暂态分析和计算的新思路。利用函数逼近、投影变换和多分辨分析理论将输电线路电报方程组投影到由一个关于时间变量 t的基函数，在某个二进分辨率下通过位移张成的函数空间中，得到一个只关于距离变量 x的向量微分方程组。利用线路的边界条件，即可求解出输电线路的暂态过程。该方法将二维偏微分方程的求解问题转化为数值计算，突破了传统的特征法，建立了新的输电线路电磁暂态计算模型和方法。利用单根线路的EMTP仿真证明了该算法的正确性。     

基于奇异值分解方法的FACTS交互影响分析

针对电力系统中多台灵活交流输电装置（FACTS）控制器之间可能存在的交互影响问题，以可控串联补偿器（TCSC）和静止无功补偿器（SVC）2种FACTS控制器为研究对象，提出了一种基于奇异值分解（SVD）的交互影响分析方法，定量分析了新英格兰10机39节点电力系统中同时装设TCSC和SVC时，2台FACTS装置之间可能存在的交互影响问题及电气参数对交互作用的影响。时域仿真结果验证了所提出的方法的有效性，表明电气距离的改变对TCSC与SVC间的交互作用有着较强的影响，增加电气距离，交互影响变弱，缩短电气距离则会加重两者之间的交互影响。     

基于新相模变换的可控串补线路行波测距方法

含TCSC的输电线路故障测距是较为困难的问题，困难之处在于：TCSC的数学建模较为困难、TCSC安装处存在波阻抗不连续以及MOV启动和保护动作会对行波测距产生影响。此文在理论分析的基础上，提出了一种基于小波理论和新的相模变换的双端行波测距方法。利用搭建的含TCSC输电线路的电磁暂态模型，在经典N和Q值下TCSC动态和稳态工作条件下，针对不同故障位置、不同故障类型、不同过渡电阻和不同故障初相位等各种故障进行仿真，提取了线路两端电流行波的线模分量，并利用小波分析模块分析结果。仿真结果证实了该双端测距方法的有效性，TCSC的存在未影响到该行波测距方法的准确性。     

TCSC动态基频阻抗对距离保护的影响

可控串联电容补偿(TCSC)动态基频阻抗特性对距离保护的影响与固定串联电容补偿(FSC)对距离保护的影响在主要方面是相似的,电压反向及电压互感器、电流互感器位置的选择同样是影响保护性能的关键因素，但电压反向、动态特性的变化、保护范围及动作速度等方面也存在差别。在FSC线路上能运行的距离保护在TCSC线路上仍然能很好地运行。     

含TCSC的电力系统次同步谐振的复转矩系数分析法

经推理证明，对于采用固定串联电容补偿的电力系统，如果对发电机转子角度施加一微小正弦扰动，则按系统线性化方程求得的电磁转矩稳态增量的正弦和余弦分量的幅值分别与电气弹性系数和电气阻尼系数成正比，从而提出了一种计算复转矩系数的微小扰动稳态响应算法。然后将这种算法推广到采用晶闸管控制的串联电容补偿电力系统的次同步谐振分析中，给出了具体的计算公式和步骤。采用IEEE典型系统进行计算，所得结果与采用EMTP时域仿真的结果相吻合。     

串补电容对工频变化量距离保护的影响

详细分析了有串补电容线路上工频变化量距离继电器的性能，得出工频变化量距离继电器应用于串补线路在不计暂态过程时能够正确动作，而在计入暂态过程时可能存在暂态超越。在此基础上提出了防止暂态超越的措施——提高动作门槛。EMTP仿真程序结合保护仿真程序验证了上述理论分析的正确性和防止暂态超越方案的有效性。     

TCSC的次频阻抗特性

在假设可控串联补偿（TCSC）两端电压中工频分量和次频分量能够解耦的条件下，推导出了当在TCSC的基波电压上叠加一个微小的次同步频率分量电压的情况下，TCSC等效次频阻抗表达式。在此基础上，分析了TCSC抑制次同步谐振的机理。分析表明，TCSC对次同步频率分量呈现正电阻特性，其抑制SSR的机理在于电阻效应和电感效应等的综合作用。仿真结果证实了次频模型分析结果的正确性。     

基于电容电压同步信号的TCSC阻抗阶跃特性的研究

选择电容电压作为脉冲触发同步信号，对TCSC阻抗阶跃特性的电磁暂态过程进行了深入的研究。发现脉冲触发角阶跃变小(大)时,电容电压的周期时间也突然变小(大)，使得TCSC的导通角不会随着触发角的阶跃变化而发生突变，而是经过一个振荡过程逐渐达到稳态值，进一步揭示了电容电压同步方式下阻抗阶跃特性会出现过冲和振荡现象的原因。最后提出了2种能够改善TCSC阻抗阶跃特性的脉冲触发控制方式，并借助数字仿真予以验证。     

可控串联补偿(TCSC)的分析研究(上) 计及TCSC详细模型的电力系统稳态、暂态仿真研究

在建立TCSC的物理数学模型的基础上，通过求解描述其特性的微分方程组，得到解析解，并 进一步导出了稳态及暂态情况下TCSC装置的基波阻抗公式和电感、电容元件支路的电压、电 流表达式；提出了含有TCSC装置的电力系统仿真的原理和方法，将TCSC模型与系统分析程序 接口，实现了详细计入TCSC影响的稳态及暂态稳定仿真计算；通过仿真验证了TCSC能 够显著地改善系统的阻尼，提高电力系统的稳定性。     

耦合双回线路任意点故障的仿真

在分析计及耦合的双回输电线路波过程的基础上，建立了双回线的扩展Bergeron模型。以此为出发点针对线路故障的电磁暂态仿真问题，对EMTP的耦合线路故障预处理方法进行了改进，使系统无需重新进行初始值及稳态计算而应用历史值即可完成新增短路节点的计算。该算法在分析双回线路任意点故障的电磁暂态以及线路保护仿真校验等方面具有重要意义。     

基于EMTP/ATP的双馈式风力发电系统的模型与实现

以电力系统电磁暂态分析软件EMTP/ATP为平台,采用电机矢量控制技术以及比例-积分调节器串联校正等方法建立了双馈风力发电系统的电磁暂态仿真模型,该模型包括风速模型、风力机模型、双馈发电机模型,以及有功、无功解耦控制系统的模型。依据变速风电机组的运行特性对该模型进行了仿真研究,仿真结果验证了该模型的有效性。     

串联补偿线路接地距离保护的电抗补偿系数方法

本文针对串联补偿线路接地距离保护，提出了一种新的电抗补偿系数方法。该 方法原理简单、易于实现，完全消除了负荷电流、系统运行方式及补偿度的影 响，能够准确测量出串联补偿线路的故障阻抗。经数字仿真计算，其结果是令 人满意的。     

神经网络α阶逆系统TCSC非线性控制器

提出了一种新型的神经网络α阶逆系统可控串联补偿(TCSC)控制器 结构，将结构完全相同的TCSC控制器(仅神经网络的权值不同)分别运用于一个单机无穷大系 统和一个由49条等值支路和19台等值机所组成的实际电力系统的稳定控制，仿真结果表明系 统的稳定性都得到显著提高，同时说明这种TCSC控制器结构具有更强的适应性和更广的适用 范围。