含统一潮流控制器的电力系统新型潮流算法

本文通过对统一潮流控制器（UPFC）在电力系统中控制原理的分析,提出了一种计及UPFC的新型潮流算法,在原有潮流计算牛顿一拉夫逊法的基础上,将UPFC对系统的影响转移到对潮流方程的修正中去,选取新的状态变量,为电力系统稳态潮流控制打下了基础,算例支持了本文思想和算法的正确性。     

含UPFC的电力系统中的分歧研究

在建立统一潮流控制器UPFC(Unified Power Flow Controller)动态模型的基础上,利用分歧理论,揭示了含UPFC电力系统中的非线性奇异现象,并给出了分析这种系统位于非双曲平衡点邻域内稳定性的方法和步骤。计及分歧时的稳定与Lyapunov稳定有本质区别,后者是对一个给定系统改变初始条件研究系统的稳定性;而计及分歧时,系统的拓扑结构已发生变化,反映是系统状态的一种跳跃或突变,从而为含UPFC系统的安全稳定运行提供了一些新观点和新见解。     

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.     

计及统一潮流控制器的电力系统状态估计

应用灵活交流输电系统（FACTS）技术可对电力系统潮流进行灵活控制,从而充分发挥现有电力系统的潜力,其中统一潮流控制器（UPFC）是FACTS的重要组件之一。基于传统状态估计模型,通过利用UPFC的功率注入模型,将它对于状态估计的作用转移到所在线路的量测节点上,提出了计及UPFC的状态估计模型。该方法可以完整计及UPFC对电力系统的影响,同时能有效利用原有的状态估计算法程序。算例表明所提出的模型有效、可行,具有一定的实用价值。     

用常规潮流程序直接计算含统一潮流控制器的电力网络潮流

文章介绍一种用常规潮流计算程序直接计算含多个统一潮流控制器(UPFC)的电力网络潮流的方法.     

基于电力系统非参数化模型设计统一潮流控制器

采样调节器的设计最突出的特点之一是根据被控对象的非线性，不确定系统的非参数化模型－系统的单位开环阶跃响应等进行控制器的设计，以保证闭环控制系统的稳定性，最优化和鲁棒性，这一方法在电力系统控制中的应用极有潜力。因为在电力系统中，通过现场试验获得控制器安装地点的单位开环阶跃响应通常要比建立系统的参数化模型简单得多，该文演示了如何将采样调节器设计的方法应用于统一潮流控制器（UPFC）的设计及由一个多变量采样调节器同时实现统一潮流控制器的潮流控制和电压调节功能，文中还给出了设计和仿真的结果。     

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     

含统一潮流控制器装置的电力系统动态混合仿真接口算法研究

提出了一种新的含UPFC装置的电力系统动态混合仿真接口算法，算法中对UPFC采用动态相量建模，对电力系统网络则采用成熟的机电暂态仿真。仿真中UPFC并联侧采用定交流母线电压控制和定直流电容电压控制，串联侧采用定线路潮流控制。文中推导了UPFC的动态相量模型，讨论了与网络机电暂态模型的接口算法。研究分析和算例仿真表明：使用动态相量建模可精确地仿真UPFC的电磁暂态（EMT）过程，且仿真速度快；文中所提混合仿真方案能保证较快的仿真速度和优良的仿真精度，具有较好的收敛性，且可用于含UPFC等FACTS装置的系统发生不对称故障时的暂态稳定分析。     

含广义统一潮流控制器(GUPFC)的最优潮流模型和算法研究

广义统一潮流控制器(GUPFC)作为比统一潮流控制器(UPFC)控制能力更强大的FACTS装置，其对最优潮流(Optimal Power Flow)的影响需要深入地研究。根据GUPFC的控制原理，基于功率注入法建立了含GUPFC的OPF数学模型，并采用基于信赖域内点法的最优潮流算法予以求解。该算法采用多步中心校正原一对偶内点法连续求解线性规划子问题，通过信赖域决定线性化步长的选取。对IEEE30和118节点系统作了数值计算，结果表明，GUPFC不仅可控制节点电压而且可控制多条线路潮流，显示出强大的控制能力，同时也说明了含GUPFC的OPF数学模型和算法的可行性和有效性。     

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     

统一潮流控制器稳态性能研究

总结含统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的系统潮流计算方法,在此基础上设计一个能与传统PQ潮流算法结合的UPFC潮流计算模型,将潮流计算结果与UPFC的稳态模型相结合,分析控制目标值与系统控制量、电气量的关系.提出一种用中间控制变量代替直接控制方式的潮流控制策略,仿真...     

一种新型限流式统一潮流控制器的设计与研究

限流式统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)是一种能有效应对系统短路故障的新型柔性交流输电装置。为提高短路故障切除速度、降低装置成本,将基于集成门极换向晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)的桥式限流器与UPFC结合起来,构建了一种新型限流式UPFC拓扑,分析了其短路限流工作原理,建立了短路数学模型。以系统限流指标、UPFC的功率模块安全限度、限流器模块IGCT电压电流限值和直流电容电压限值为依据,给出了限流电感和直流电容的参数设计方法。对新型限流式UPFC与已有装置的工作性能和主要元件参数选择进行了比较。PSCAD/EMTDC对比仿真表明,新型限流式UPFC减少了短路切除时间,减小了元件参数,降低了短路电流对电网的冲击。     

统一潮流控制器的非线性控制

通过独立控制线路的有功和无功功率,统一潮流控制器(UPFC)能够大大提高线路的传输能力。为实现这一目标,装置需要尽可能快的动态响应速度和稳定性。文中提出一种适用于UPFC装置的非线性控制策略,该控制器的理论分析基于同步旋转坐标系,充分考虑了UPFC模型的非线性特点,采用反馈精确线性化的方法进行分析。在此基础上设计得到的控制器较之传统的PI控制和解耦控制策略具有更好的稳定性和更快的动态响应。在EMTDC/PSCAD平台下的仿真结果验证了这种控制策略的优越性能。     

一种新型的UPFC拓扑

提出了统一潮流控制器的一种新型拓扑,它包含两个交流侧面对面连接,而不是通过公共直流环节背对背连接的逆变器.该新型结构具有以下优点:1)两个逆变器间没有有功功率交换,两个逆变器仅提供或吸收无功功率;2)级联式逆变器可以用于这种结构,因而取消了传统的磁接口--曲折变压器,大幅度减少了功率损耗;3)在许多负载情况下,所需要的逆变器容量可以大大减少;4)模块化的级联式逆变器和它的冗余性使得这种新型结构更具设计的灵活性和实现的可靠性.仿真结果清楚表明:在所需的容量方面,新型拓扑比传统拓扑更具优势,实用,实现更容易.     

一种新型统一潮流控制器

传统统一潮流控制器（UPFC）价格昂贵,损耗高,谐波含量高,在电力系统中不能很好地推广使用。文中提出一种混合型UPFC,它由“Sen” Transformer（ST）和传统UPFC串联组成,ST通过控制普通的有载调压开关,实现360°离散可调串联电压,UPFC利用电力电子开关原理实现360°连续可调的串联电压,两者共同工作起到控制系统潮流的作用。与传统大容量UPFC相比,混合型UPFC使用小容量UPFC,能够达到大容量UPFC的潮流控制范围,具有成本低、效率高、电磁兼容性好、谐波含量低、易于实现的优点,解决了导致现阶段UPFC不能推广使用最为重要的成本问题。混合型UPFC是具有极高性价比和效率的潮流控制器件,具有广阔的应用前景。     

Experimental study on the Unified Power Flow Controller

This paper presents the results of experimental study on the performance of a Unified Power Flow Controller (UPFC), one of the FACTS (Flexible AC Transmission Systems) controllers. A laboratory‐scale UPFC was manufactured and installed on a laboratory electric power system to investigate its multifunctional capabilities as a power flow controller. The UPFC consists of two 4.5‐kVA, 200‐V back‐to‐back voltage‐sourced converters, labeled “Converter 1” and “Converter 2,” operated from a common DC link provided by a DC storage capacitor of 380 V. It can provide independent control of both the real and reactive power flow in the line. Tests were performed to examine the capabilities of the UPFC, under one‐machine connected to an infinite‐bus system. Steady‐state responses under various kinds of operating conditions were measured and analyzed. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 161(2): 8– 15, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20538     

多机电力系统Hopf分岔的在线控制

讨论了以负荷为参数的多参数空间中的电力系统Hopf分岔控制问题。电力系统中负荷的变化和控制决策的生成及实施(如投切电容器等)是在不同的时间尺度上进行的。前者是一个比较缓慢的过程,而后者是在一个较短的时间内完成的。通常情况下,在控制决策生成的一个小的时间尺度上系统负荷不会发生突变。基于上述事实,提出了一种以系统负荷为参数的Hopf分岔的在线控制方法,其原理为:当系统的平衡(运行)点接近Hopf分岔面时,直接计算与当前平衡(运行)点对应的Hopf分岔面的近似法向量,然后以近似法向量作为控制参数的调节方向对控制参数进行调节,以避免系统发生Hopf分岔。IEEE14节点算例验证了上述方法的有效性。     

统一潮流控制器对距离保护影响的分析

UPFC(统一潮流控制器)是FACTS(灵活交流输电系统)装置中较理想的通用设备，其装设将对继电保护尤其是距离保护产生很大的影响。文章详细分析了在单回和双回输电线路上装设UPFC时对距离保护测量阻抗所产生的影响，并提出了解决方法。     

统一潮流控制器的模糊控制器设计

建立并提出了UPFC的动态数学模型和模糊控制策略，并对其4个调节器分别设计了控制器。对UPFC的阻尼控制器进行了改进，给出了运用带多个因子的模糊规则自调整的模糊控制器。运用MATLAB的仿真工具，对含UPFC的双机系统进行了仿真。仿真结果表明，UPFC采用模糊控制后不但能有效地调节线路潮流，而且能有效抑制振荡，提高电力系统的动态稳定性。     

矩阵变换器在统一潮流控制器中的应用

根据统一潮流控制器的基本原理,结合矩阵变换器的优越电气性能,研究采用矩阵变换器实现统一潮流控制器对串联侧功率潮流的控制。并对矩阵变换器实现的统一潮流控制器仿真模型,用Matlab软件进行仿真,给出了主要的仿真波形。仿真的结果表明,采用矩阵变换器实现的统一潮流控制其对功率潮流的控制是可行的。