可控串联补偿（TCSC）的分析研究（下）

在文献「１」基础上，描述了ＴＣＳＣ触发控制方式，分析比较了各种控制方式下ＴＣＳＣ对系统暂态行为的影响，提出了ＴＣＳＣ新的等间隔触发控制策略。与固定触发角的分要控制方式相比，等间事触发控制能有效地提高的动态性能，减少过冲，且更快地趋于稳定，仿真研究还表明：采用电容电压过零时刻为基准的触发控制方式比以线路电流过零时刻为基准的控制方式具有更好的阻尼系统振荡的性能。这一点在以往许多研究文献中，由于采用电流     

可控串联补偿(TCSC)的分析研究(下)TCSC的触发控制方式对电力系统暂态特性的影响

在文献［１］基础上，描述了ＴＣＳＣ触发控制方式，分析比较了各种控制方式下ＴＣＳＣ对系统暂态行为的影响，提出了ＴＣＳＣ新的等间隔触发控制策略。与固定触发角的分相控制方式相比，等间隔触发控制能有效地提高系统的动态性能，减少过冲，且更快地趋于稳定。仿真研究还表明：采用电容电压过零时刻为基准的触发控制方式比以线路电流过零时刻为基准的控制方式具有更好的阻尼系统振荡的性能。这一点在以往许多研究文章中，由于采用电流源作为其分析ＴＣＳＣ动态特性的基础，因而没有被揭示。     

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。     

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…

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，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影响的稳及暂态稳定仿真计算；     

IGBT综合电荷模型及其应用

提出一种ＩＧＢＴ及周边电路（栅驱动电路、缓冲电路、主回路）综合一体的电荷控制模型,并用模型分析了栅驱动电阻ＲＧ、电容ＣＧＣ和ＣＧＳ、缓冲电容ＣＳ、电阻ＲＳ等对开关波形及功耗的影响。实践表明,该模型是一种简单实用的电荷控制模型。     

TCSC的动态基频阻抗行性分析

ＴＳＣＳ的动态基频阻抗特性分析对研究含ＴＣＳＣ线路上的线路保护的特性具有重要意义。采用数值仿真分析的方法,详细研究了ＴＣＳＣ动态基阻抗与滤波器、触发角,故障条件下ＴＣＳＣ是否旁路,短路时刻及短路地等多种因素的关系,认为在选定滤波器的条件下,ＴＣＳＣ对故障的应对方式是影响动态基频阻抗变化规律的最重要因素。     

可控串补的非线性控制对电力系统稳定性的影响研究

对ＴＣＳＣ装置在电力系统中采用常规ＰＩＤ控制及基于微分几何仿射非线性系统理论的非线性控制方式进行了研究。以单机无穷大系统中的固定电容补偿,常规ＰＩＤ控制及非线性控制方式的ＴＣＳＣ为例,说明ＴＣＳＣ的非线性控制对发电机摇摆及振荡具有良好的阻尼作用,并明显改善系统动态稳定性。     

晶闸管控制的串联电容补偿技术

在介绍晶闸管控制的串联电容补偿的基本概念和工作原理的基础上,对ＴＣＳＣ的基本运行模式、特性曲线、主要参数和额定值等作了综合论述。对现有的ＴＣＳＣ动态行为研究方法也作了定性的讨论和归纳。     

统一潮流控制器电磁暂态过程数字仿真的初步研究

首先对ＵＰＦＣ并联部分ＳＴＡＴＣＯＭ的电磁暂态特性进行了详细的仿真。采用ＧＴＯ结构的逆变器,构造了两种类型的ＳＴＡＴＣＯＭ产暂态模型。在ＳＴＡＴＣＯＭ仿真的基础上,进行了ＵＰＦＣ一些电磁暂态特性的仿真。仿真采用了常规的ＰＩＤ控制方法,适当选取了ＰＩＤ参数,能够使设备表现出良好的性能。仿真结果表明,,ＰＵＦＣ能够对系统的潮流和电压进行有效的控制。仿真工作晃应用ＥＭＴＰ进行的。     

可控串联补偿(TCSC)系统感性微调区的Pitchfork分叉现象

叙述了可控串联补偿（ＴＣＳＣ）装置在感性微调区工作的动态模拟实验结果,用Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射时分析了ＴＣＳＣ系统的动态稳定性。理论分析、ＥＭＴＰ数值仿真及动模实验均证明,超过一个临界触发角后,ＴＣＳＣ系统发生Ｐｉｔｃｈｆｏｒｋ分叉现象。     

伊敏-冯屯可控串补控制策略的RTDS实验研究

采用RTDS实时仿真工具验证了我国东北电网伊敏－冯屯500 kV交流输电架空线路可控串联补偿控制器的各项控制性能,检验了可控串联补偿装置的稳态运行特性,研究了可控串联补偿装置的阻抗阶跃特性和运行模式转换特性,最后通过三相故障的工况验证了可控串联补偿装置提高系统暂态稳定性尤其是阻尼低频功率振荡的作用。     

实时数字仿真系统(RTDS)在阳城-淮阴TCSC工程中的应用研究

在RTDS实时数字仿真系统上建立了包括阳城固定串补(FSC)和可控串补(TCSC)模型在内的阳城-淮阴输电系统的详细模型,并分别对该系统采用FSC方案和TCSC方案进行了实时仿真试验和比较.自主研发了1套能与RTDS实时仿真装置接口的TCSC综合控制试验装置,在RTDS平台上实现了内部控制和外部控制两种控制方式研究TCSC,即采用RTDS内部所提供的控制元件建立TCSC控制系统和采用自己研发的TCSC综合控制试验装置,并对这两种控制方式作了比较研究.     

可控串联补偿神经网络广义逆系统控制方法的数字仿真研究

本文介绍了提高电力系统暂态稳定性的可控串联补偿（ＴＣＳＣ）神经网络广义逆系统控制方法，以及该方法在数字仿真软件ＮＥＴＯＭＡＣ中的实现过程，并对含有ＴＣＳＣ的实际多机电力系统进行了数字仿真。结果表明，这种方法具有良好的暂态稳定控制效果，而ＮＥＴＯＭＡＣ可以实现这类复杂的控制策略。     

Nonlinear controller design of thyristor controlled series compensation for damping inter-area power oscillation

A design method of nonlinear controllers of thyristor controlled series compensation (TCSC) for damping inter-area power oscillation based on direct feedback linearization (DFL) is presented in this paper. To damp inter-area power oscillation of power systems, the power modulation action of the TCSC is illustrated firstly. Then the nonlinear model of a two-area power system with the TCSC control is constructed, and is linearized by the DFL. Finally, the design of the nonlinear optimal controller of the TCSC has been completed using the criterion of integration for time and absolute error (ITAE). The digital simulation results using NETOMAC program and detail models show that the presented controller of the TCSC can efficiently improve inter-area power oscillation damping of power systems.     

计及广域测量系统时滞影响的TCSC控制器设计

在广域电力系统的环境下，基于相量测量单元技术的广域测量系统将引入不可忽略的时滞，这将对基于广域测量系统测量信号的广域控制器带来影响，从而对电力系统的动态特性产生重大的影响。分析了广域测量系统的通信延迟时间对可控串联电容补偿器(TCSC)非线性控制器稳定特性的影响，基于线性矩阵不等式理论设计了TCSC控制器以提高电力系统对时滞的不敏感性，线性和非线性时域仿真结果验证了所设计的TCSC控制器的有效性。     

基于广域测量的滑模TCSC控制器设计

广域测量系统为电力系统实现网络化控制提供了新的解决方案。文章对基于广域测量信号的可控串补(thyristor controlled series compensator,TCSC)系统进行了分析,建立了基于广域测量的TCSC系统模型。通过引入附加状态变量,将含有时滞的时滞系统转换为不含时滞的离散控制系统,并采用离散滑模控制的方法设计了状态反馈控制器,对克服控制器中的抖振问题提出了有效的解决方法。为验证所提出方法的有效性,对单机无穷大系统进行了仿真计算,表明该方法可以有效保持系统的稳定性。     

可控串联电容补偿器的负阻尼特性研究

由于在暂稳控制器的设计中通常将可控串联电容补偿器(TCSC)处理为带限幅器的一阶惯性环节,而忽略了电力系统动态行为对TCSC脉冲触发过程影响以及装置动态响应特性的研究.文中建立了装有TCSC的电力系统的扩展Phillips Heffron模型,通过分析TCSC对系统同步和阻尼转矩的贡献,给出了在开环定触发角控制下TCSC表现为负阻尼特性的解析解.基于NETOMAC的数字仿真结果验证了模型分析的正确性,同时指出通过合适的底层控制策略可以减弱和消除负阻尼,有效地改善 TCSC的动态响应特性.     

TCSC自适应Terminal滑模稳定控制器设计

该文设计了一种TCSC自适应Terminal滑模稳定控制器,以提高互联电力系统的稳定性。文中建立了含TCSC的两机电力系统的数学模型;控制器设计应用了Terminal滑模控制理论,使误差能够快速收敛,从而取得良好的控制效果;设计中考虑了阻尼参数的不确定以及外扰动的影响;利用MATLAB进行了两机系统的仿真。仿真结果表明,所设计的TCSC自适应Terminal稳定控制器能够快速阻尼功率振荡,提高互联电力系统的稳定性,且效果优于基于逆推法设计的TCSC稳定控制器。     

Fuzzy based damping controller for TCSC using local measurements to enhance transient stability of power systems

This paper proposes a local fuzzy based damping controller (LFDC) for thyristor controlled series capacitor (TCSC) to improve transient stability of power systems. In order to implement the proposed scheme, detailed model of TCSC, based on actual behavior of thyristor valves, is adopted. The LFDC uses the frequency at the TCSC bus as a local feedback signal, to control the firing angle. The parameters of fuzzy controller are tuned using an off-line method through chaotic optimization algorithm (COA). To verify the proposed LFDC, numerical simulations are carried out in Matlab/Simpower toolbox for the following case studies: two-area two-machine (TATM), WSCC three-machine nine-bus and Kundur’s two-area four-machine (TAFM) systems under various faults types. In this regard, to more evaluate the effectiveness of the proposed method, the simulation results are compared with the wide-area fuzzy based damping controller (WFDC). Moreover, the transient behavior of the detailed and phasor models of the TCSC is discussed in the TATM power system. The simulation results confirm that the proposed LFDC is an efficient tool for transient stability improvement since it utilizes only local signals, which are easily available.     

抑制次同步谐振的可控串补线性最优控制器设计

首先基于单机无穷大系统的数学模型建立了包括可控串补的状态空间描述;然后根据线性最优控制理论,应用基于次时间最优控制的加权矩阵确定方法设计了单机无穷大系统的可控串补控制器。采用上述方法不仅可以准确、快速地设计出所需要的控制器,还可避免设计者的盲目试验。最后利用PSCAD/EMTDC仿真程序,通过对含可控串补的单机无穷大系统的暂态仿真验证了该方法的有效性。