基于电容电压同步下TCSC暂态特性的数学描述

当选择电容电压作为同步信号时 ,可控串被 (TCSC)的暂态过程会出现明显的超调和振荡 ,对于这一现象 ,前人还从未给出相应的机理解释。该文以晶闸管导通角为建模对象 ,采用拓扑建模法建立了能描述电容电压同步下TCSC暂态特性变化规律的二阶差分数学模型。借助该模型可分析影响暂态过程的相关因素 ,进而从本质上揭示了电容电压同步下TCSC的暂态机理。数字仿真结果验证了所建模型的正确性。     

基于线电流同步方式的TCSC暂态特性分析

为准确理解TCSC装置的暂态机理,以晶闸管导通角为建模对象,建立了线电流同步方式下描述TCSC暂态特性的解析数学模型。在此基础上,详细分析了影响TCSC暂态特性和响应时间的相关因素。基于暂态模型研究进一步发现：线电流同步方式下,TCSC阶跃到低补偿区暂态过程会出现振荡。数字仿真证实了这一特殊暂态现象的存在。     

如何理解电容的暂态特性

在欧洲推动节能冰箱发展的主要动力为：环保的需要，展示企业在行业内技术领先的需要以及给用户带来经济实惠的需要。冰箱在其生产过程，使用过程及最后报废过程中均会对环境带来负面影响。近几年人们进一步认识到，对环境影响更大的因素为冰箱的长期使用过程中耗电的间接影响，由于耗电所间接产生的有害物质占全部过程所产生的有害物质的９０％左右。针对冰箱耗电为环境的主要影响因素，近几年欧盟家电协会，政府及企业代表就新的冰箱能耗标准进行反复的讨论，并计划在２００４年初实施新的标准。根据标准草案在２００４年引入新标准后，现…     

同步发电机的暂态电动势与次暂态电动势

本文基于：（１）戴维南定理；（２）同步发电机的磁场分布与由磁路的磁阻，磁导分析电抗的方法；（３）磁链守恒原理，但又不是通常解磁链方程组方法，而得到了对电力系统暂态分析有重要影响的同步发电要暂态与次暂态电动势，其特点是这两个电动势有清晰的物理意义，这也是首次说明这两个电动势的物理意义。     

TCSC的稳态及暂态特性研究

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，分析并示出了ＴＣＳＣ暂态过程。     

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。     

基于超级电容与链式逆变器的电网暂态支撑

高比例新能源接入电力系统带来电网频率电压失稳风险,其中在受端电网侧高压直流落地区直流闭锁将引起大功率缺失,同时伴随着近区电压大幅度波动。就地新能源快速有功功率支撑可有效降低频率越限风险,同时毫秒级无功功率支撑可以平抑近区电压波动。为此提出基于超级电容器储能与链式并网逆变器的暂态频率电压支撑控制技术及其装置,利用超级电容器功率快速充放的特点,并通过链式并网逆变器实现了毫秒级有功功率、无功功率调节,提高了稳定系统调节裕度,丰富了电网三道防线的调节手段。所提技术及开发的装置通过接入110 kV变电站中进行了现场验证,表明了基于超级电容器与链式并网逆变器对于电网频率电压暂态支撑的有效性。     

描述可控串补装置暂态特性的数学模型

用拓扑建模法建立了能描述可控串补暂态全过程的数学模型,得出暂态响应时间计算公式。通过该模型可了解可控串补的暂态机理,分析响应时间的影响因素,可分析装置参数对暂态特性的影响,数字仿真证明了所建模型的正确性。此外,文中所用的分析方法对同类型电路的建模和特性分析有一定的参考意义,并可为优化可控串补的控制提供模型模拟。     

电容式电压互感器暂态特性校验

当电力系统中存在雷击或在操作过程时,其高频暂态过电压会以静电感应和电磁耦合的方式从高压系统传递到低压系统,这会给二次系统的测量、保护以及其他二次设备的运行造成严重的影响。在电容式电压互感器（CVT）暂态过电压传递特性试验研究和仿真模拟研究的基础上,对高频过电压在CVT中的传递做了校验和分析,并对传递特性试验和仿真过程遇到的问题做出了归纳总结,可为过电压在线监测等工作提供借鉴。     

可控串联电容补偿非线性PID控制器

论述了一种晨线性控制理论为可控串补装置设计的新型控制器。这种控制器不依赖于被控系统的模型,采用当地信号实现控制,结构简单。仿真结果表明：这种控制器不但能快速调节容抗,增加系统阻尼,改善系统稳定性,并且有较强的适应性,鲁棒性。     

以电容电压过零点为同步信号的可控串补装置触发脉冲特性的分析

在以电容电压为同步信号的可控串联补偿装置(TCSC)中,由于存在电容器、电抗器等储能元件,因此在通过改变晶闸管触发角调整TCSC的运行工况时,电容电压过零点不能由原稳定运行状态立即达到新的稳定运行状态,这势必会影响TCSC的阻抗调节特性.文中给出了这种TCSC装置在计及电抗器电阻时的电容电压表达式,研究了TCSC运行在感性区、晶闸管触发角跃变时电容电压过零点的变化规律,并对TCSC在暂态、稳态过程中的电容电压过零点的振荡特性进行了深入分析.     

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。     

用于TCSC阻抗控制的积分投切式PID控制方法

可控串补(TCSC)的阻抗控制是整个串补装置成功与否的关键。文中分析了常规比例积分微分(PID)控制在命令阻抗从不同阻抗阶跃到同一阻抗时鲁棒性不好的原因，得出了常规PID控制的效果主要与接到阻抗阶跃命令后命令阻抗和测量阻抗所包围的第一块面积有关的结论，并据此提出了一种实用的积分投切式PID阻抗控制方法。该方法在接到阻抗阶跃命令后切除积分环节，而在测量阻抗第一次超越命令阻抗时才投入积分环节。与常规PID控制的仿真结果比较表明，该方法在响应各种阻抗阶跃命令时具有较强的鲁棒性、良好的动态和静态性能，能满足工程要求。     

TCSC暂态过程中晶闸管导通角特性的研究

当晶闸管触发角发生阶跃时,由于TCSC电路固有的电磁暂态特性,使得电容电压过零点发生偏移,因此导通角不会立刻达到预定目标值。章首先给出并证明了触发角阶跃变化与初始导通角之间的定性关系;然后通过分析晶闸管导通期间电容电压的解耦特性,推导出导通角的估算公式,定量地描述了暂态过程中导通角的变化规律。数字仿真验证了上述分析结论并进一步发现：导通角变化趋势与TCSC基频阻抗特性是完全一致的,从而揭示了选择不同同步信号时TCSC会表现出不同暂态响应特性的内在原因。     

相控电容器式可控串补特性分析

揭示了相控电抗器式可控串补与相控电容器式可控串补的对偶特征。用对偶原理阐述了相控电容器式可控串补的性能及相控特点。分析说明了串补电容器、GTO网的电流电压峰值与串补线路电流峰值、串补电容器的工频容抗值之间的关系，这对于理论上确认相控电容器式可控串补的优越性非常重要。阐述了相控电容器式可控串补具有阻尼次同步谐振和抑制低频功率振荡的能力；相控电抗器式可控串补装置的动态性能是一个其时间常数不大于工频0．25周期的一阶惯性环节。     

电抗器品质因数对TCSC特性的影响及阻抗特性的双解现象

可控串联电容器(Tcsc)装置的晶闸管控制支路电抗器(TCR)品质因数只能是有限值，该文通过时域数字仿真分析了这一参数对TCSC稳态阻抗特性的影响。仿真分析结果表明在电抗器品质因数有限的情况下，TCSC等效阻抗特性的谐振点相对理想情况会出现偏移；同时，在容性运行区间，对于同样的触发角指令，Q值越小，TCSC的等效基频电抗也越小，而在感性运行区间，情况则刚好相反。这种影响在感性和容性运行区间还因TCSC同步触发控制方式不同而存在较大的差异。当以电容电压过零点为同步触发参考时标时，触发角指令与等效阻抗之间是单值对应关系，而以线路电流为同步触发参考时标时，触发角指令与等效阻抗之间是双值对应关系，即所谓的双解阻抗特性。文章进一步研究了线电流同步方式下TCSC等效基频阻抗呈现双解的现象，指出产生该现象的根本原因是采用了不同的触发参考时标。TCSC等效基频阻抗特性的双解现象实际上是在以线路电流过零点为触发参考时标时TCSC表现出的一种特殊运行特性。它与以电容电压同步触发参考时标的阻抗特性之间具有确定的对应关系。在两种不同的触发时标下，通过详细时域仿真验证了上述结论。     

平果可控串补本体保护介绍

介绍了平果可控串补中电容器、金属氧化物可变电阻器(MOV)、晶闸管阀、火花放电间隙、平台、旁路断路器、冷却系统等设备的保护原理,阐述了各保护的功能及其作用,并对平果可控串补保护系统在调试及试运行期间发现的问题和相应的改进措施进行了说明.