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。     

分布式潮流控制器的潮流计算模型

在不增加或改变电力系统节点数目的条件下,为了在电力系统分析综合程序中有效描述分布式潮流控制器的特性,采用节点注入功率法建立了分布式潮流控制器的潮流计算模型。该模型通过改变分布式潮流控制器与网络接口节点的注入功率实现分布式潮流控制器的潮流控制目标,其中注入两接入点母线的功率大小通过串联侧输出电压的横分量和纵分量以及并联侧输出电流的横分量来控制。WSCC-9系统算例验证了所建模型能有效、快速地跟踪潮流控制目标,具有较好的收敛性。建模方法对其他柔性交流输电系统设备的控制建模与嵌入电力系统分析综合程序仿真软件建立接口具有一定的参考价值。     

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.     

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．     

基于不同时间尺度的交直流混合配电网分层优化控制策略

针对传统控制策略难以兼顾交直流混合配电网潮流优化和运行模式快速切换的问题,提出了一种基于不同时间尺度的分层控制策略。在较短时间尺度内,各并网变流器均根据上层调度指令工作于下垂控制模式,使系统稳定时工作于优化状态;当出现恶劣工作状况时,通过切换互联变流器和储能单元变流器的控制策略以维持配电网直流侧电压稳定。在较长时间尺度内,当系统正常运行时以系统电能损耗最小和系统电压偏差最小为优化目标;当直流线路断线时以故障点两侧节点电压偏差最小为优化目标,通过优化调度算法为下层提供调度指令。仿真结果表明:正常运行时该控制策略能实现系统运行优化、维持系统稳定且不过分依赖通信系统;在系统功率骤变、电路故障等恶劣工况时,能实现系统运行状态的平稳过渡。     

改善交直流互联电网功率调控性能的FACTS冗余设计

提出了分析分布式潮流控制器可靠性的一种方法,该方法采用系统可靠度模型,分析分布式潮流控制器串联侧冗余设计的可靠寿命。采用文献开关器件可靠性参数,绘制了分布式潮流控制器可靠度曲线,计算出采用冗余设计后串联侧整体的可靠寿命。将串联侧变换器整体可靠寿命指数与常规电力装置进行对比,通过分析可靠度曲线得到了串联侧单元变流器的参考数量。在串联侧每相要求至少十台变流器的分布式潮流控制系统中使用该方法,对比了不同冗余数量可靠性的差异,得出了满足可靠性所需的最低冗余数量,可以有效改善交直流互联电网功率调控性能。     

基于网络等值的UPFC潮流计算研究

统一潮流控制器(UPFC)是一种典型的柔性交流输电系统(FACTS)装置,它能通过其串联侧进行移相、节点电压等控制,还可以在并联侧对输电系统进行无功补偿.通过等值计算方法,研究实现在现有程序的基础上来考虑UPFC的控制作用,研究统一潮流控制器模型与现有潮流程序的结合方法,并通过试验系统进行仿真测试.     

现代高压电网无功补偿的经济效益问题分析

目前,我国整个电网的无功功率分布不平衡。随着系统容量的不断增大,感性负载在用户中不断增加,使得配电网公用变低压侧功率因数较低。过低的功率因数导致公用变低压侧线路损耗大,导致供电电压指标不能满足用户的要求。传统的无功优化往往更偏重于网损最小,而忽略电压的稳定性。但随着电力系统的迅速发展,电压的稳定性越来越得到重视,电压水平及经济性综合考虑成为无功最优控制的前提。     

主变压器有载调压和经济运行的探讨

根据负荷的变化,在系统无功充足的前提下,电网中的主变压器采用了有载调压方式,及时调整主变有载分接开关,从而合理地选择了有载调压对应的经济电压.分析了调整变电所母线电压与电网损耗之间的关系,并深入地研究不同的调压等级对变电所各条线路的电压合格及功率损耗的影响.从计算结果可知,各条线路有功损耗及总损耗随着负载率的升高而升高,而损耗最小的经济电压也随之发生变化,因此,电压须以功率损耗最小为依据来进行调整.     

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...     

电力系统线路潮流控制的广义分析

基于对串联补偿、并联补偿、移相调节和统一潮流控制的统一分析，利用广义潮流控制器模型，提出了电力系统线路潮流控制的广义分析方法，实例分析表明，本文方法为分析各种潮流控制方式的作用提供了有效的工具。     

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。     

基于对称带状矩阵方程的配电网的潮流计算

依据实际配电网网络结构的特点,针对实际配电网辐射分支的结构,并在结合追赶法[1]的基础上,提出了一种针对一般配电网潮流的算法,该算法克服了牛顿-拉夫逊法雅克比矩阵条件数增大所导致的病态方程,以及收敛性差等缺点.     

配电网潮流计算的实用算法

基于配电系统的特点，支路潮流为变量，提出纯放射网潮流计算简单递推迭格式；在此基础之上，对环网提出基于环流为变量的修正方程；对ＰＶ节点，提出基于补偿法的修正方程。试算表明，本算法个有计算简捷、快速、数值稳定性好等特点。     

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。     

光伏并网发电系统中的最大功率点跟踪控制

为实现光伏并网系统的最大功率点跟踪控制,提出了一种适用于基于混合控制的级联逆变器的光伏并网发电系统的双级控制策略.通过电流瞬时值反馈滞环控制,将输入电压控制(功率控制环)和光伏系统入网电流控制(电能质量控制环)解耦,简化了控制器设计.首先对该双级控制策略进行了分析,然后对瞬时值反馈单元控制器参数进行了设计,最后进行了仿真和实验.仿真和实验结果验证了所提出的控制方法的有效性,表明该双级控制策略可在进行最大功率点跟踪的同时保证入网电流质量     

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.     

统一潮流控制器在电网规划中的应用

本着重介绍了在电网规划中使用统一潮流控制(UPFC)问题。在分析UPFC的基本原理基础上,建立了具有UPFC的电网规划的数学模型,并分析了几种常用的电网规划方法的特点及应用。     

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.