TCR非线性特性的线性耦合导纳矩阵模型

提出一种模拟晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor, TCR)谐波产生特性的新模型。该模型把TCR的时域非线性特性变换成一个频域线性导纳矩阵。该矩阵把TCR的谐波电压、电流耦合在一起,没有任何近似,且该矩阵是一个常量,不随系统谐波参数变化。所提出的模型为电力系统谐波潮流的计算开辟了一个新思路,通过计算机仿真的波形对比验证了模型的精确性。     

并联型高电能质量调节装置的研制

本文提出了一种具有谐波治理和无功补偿连续可调优点的并联型高电能质量调节装置,该装置主电路由晶闸管控制电抗器TCR和谐振阻抗型混合有源滤波器RITHAF组成,其中,RITHAF无源部分PF提供的固定容性无功与TCR提供的可调感性无功综合,实现快速可调连续无功补偿,同时RITHAF又能对谐波进行治理,可提高电能质量和功率因数。在分析该装置结构的基础上,就谐波域和基波域进行了模型推导,并对该装置运行时的控制方法进行了研究,模型推导和仿真实验证明了该装置的可行性。     

基于自耦变压器的新型动态无功补偿装置

在分析传统的晶闸管投切电容器（TSC）、相控电抗器（TCR）工作原理的基础上,提出了一种新型的动态无功补偿装置一自耦变压器型TSC和TCR的复合装置（TSCCRAT）。TSC、TCR及TSCCRAT的工作性能仿真结果比较表明,TSCCRAT与TSC相比无功功率连续可调和制造成本低,与TCR相比具有较小的谐波电流和功率损耗。特别是TSCCRAT将高电压领域常见的晶闸管对串联结构改成单或少量晶闸管对串联工作,提高了装置的可靠性,降低了控制难度。     

基于自耦变压器的新型动态无功补偿装置

在分析传统的晶闸管投切电容器(TSC)、相控电抗器(TCR)工作原理的基础上,提出了一种新型的动态无功补偿装置-自耦变压器型TSC和TCR的复合装置(TSCCRAT)。TSC、TCR及TSCCRAT的工作性能仿真结果比较表明,TSCCRAT与TSC相比无功功率连续可调和制造成本低,与TCR相比具有较小的谐波电流和功率损耗。特别是TSCCRAT将高电压领域常见的晶闸管对串联结构改成单或少量晶闸管对串联工作,提高了装置的可靠性,降低了控制难度。     

TCR-TSC型SVC的非仿射非线性控制器设计

对由晶闸管控制电抗器(TCR)型装置与多个晶闸管开关电容器(TSC)型装置组成的静止无功补偿系统(SVC)建立了一个新的非仿射非线性模型。该模型以晶闸管的触发角为控制量。根据非线性控制的逆系统方法，设计了相应的非线性反馈线性化和极点配置的组合控制器。在控制器的设计中利用插值法导出了一个超越方程解函数的具有较高精度的近似计算公式。仿真结果表明了该设计方法的正确性和有效性。     

应用非线性元件耦合矩阵模型的谐波潮流算法

基于非线性元件的线性耦合导纳矩阵模型提出一种谐波潮流的新算法,并以晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)为例来阐述潮流算法的思路。由于谐波耦合导纳矩阵是非线性元件TCR线性化后的模型,将该数学模型与系统方程联立,通过求解一系列线性方程即可获得系统谐波潮流结果。在供电电压严重畸变的情况下,提出用谐波电压积分求得TCR开关函数的关断角,由此对耦合导纳矩阵模型进行修正,再用修正后的模型迭代求解谐波潮流。时域仿真法验证修正后TCR谐波导纳矩阵模型的精确度和谐波潮流算法的有效性。     

应用于钢铁企业的TCR型动态无功补偿装置

阐述和分析了晶闸管控制电抗器(TCR)动态无功补偿装置的特点和原理，并针对轧机类负荷提出了一套TCR型补偿装置设计方案，通过计算机仿真，达到了预期的效果。     

基于晶闸管开关特性的SVC传导干扰仿真模型

为分析和预测由静态无功补偿器(SVC)产生的高频传导电磁干扰,基于晶闸管的动态开关特性,给出了SVC传导干扰仿真的建模方法,它以非线性时变电阻作为晶闸管宏模型的内核,建立含有晶闸管控制电抗器(TCR)支路与晶闸管开关电容器(TSC)支路的SVC仿真模型。模型中晶闸管的动态开关特性由非线性时变电阻阻值的变化来表示。此外,为提高传导干扰预测水平,在仿真模型中还加入了测量传感器的幅频特性校正算法。通过增加一阶导数信息,该校正算法改进了复向量拟合法,以进一步提高拟合精度。SVC传导干扰的仿真结果与现场实测数据相比具有相似性,表明晶闸管的动态开关特性是导致高频传导干扰的主要原因。     

TCR动态无功补偿工作原理及计算机仿真

本文根据引进的TCR动态无功补偿装置，阐述并分析了TCR控制系统的工作原理，得到了系统数字模型和仿真模型。通过计算机仿真模拟了TCR控制系统电抗器电流的调节特性和整个TCR控制系统的动态特性。     

变电站10 kV动态无功补偿装置的研究

研究了将FC TCR型的电容-电感型动态无功补偿装置用于10 kV的动态无功补偿。介绍了SVC及电容-电感型动态无功补偿装置的基本原理、补偿容量的确定方法及控制与保护系统。在电力系统冲击型负荷较大的趋势下,该SVC利用晶闸管可控硅的开关原理,瞬时地改变无功功率,用以补偿或吸收负载所需的无功,可改善对10kV母线电压的冲击影响状况。     

Power quality analysis of STATCOM using dynamic phasor modeling

Modeling of synchronous static compensator (STATCOM) of a power system based on the dynamic phasor model to investigate the performance of STATCOM for power quality analysis is described. It is compared with electromagnetic transient program (EMTP) like simulation. The dynamic phasor model and electromagnetic transient (EMT) model of the STATCOM including the power system are implemented in Matlab/Simulink toolbox and PSCAD/EMTDC, respectively. STATCOM dynamic phasor model including switching functions and their control system are presented. A satisfactory solution for power quality problems on typical distribution network is analyzed using the dynamic phasor model and EMTP like PSCAD/EMTDC simulation techniques. The simulation results revealed that the dynamic phasor model of STATCOM is in excellent agreement with the detailed time-domain EMT model of PSCAD/EMTDC simulation. The dynamic behavior of STATCOM using phasor model can be applied for analyzing power quality issues. It is found faster in speed and higher accuracy can be obtained and correlates well with PSCAD/EMTDC simulation results.     

基于动态相量法的电力电子变换器的模型与仿真分析

电力电子装置在电力系统中得到广泛应用,忽略这类快速控制器件内部动态特性的准稳态模型在进行动态分析时缺乏准确性,而基于时域模型的电磁暂态仿真的仿真规模又受到限制。本文引入动态相量法,用来建立电力电子变换器的非线性、大信号、时不变的模型。仿真结果表明,动态相量模型比传统的稳态相量模型精确,非常接近于时域模型的结果,适合于快速数值仿真。     

结合谐波特征的可控串补动态相量法建模与特性分析

该文引入动态相量法建立可控串补TCSC的系统化的大信号模型,TCSC的动态相量模型是以时变傅里叶级数中的主导项为状态变量建立的状态空间模型,可以考虑晶闸管开关的非线性动态和谐波特性。通过对时域模型和不同精细程度的动态相量模型的仿真,揭示了TCSC在容性工作区时电容电压的谐波分量主要是三次谐波和五次谐波的特征,同时表明考虑开关的动态特性、根据需要的精度建立的动态相量模型适于电力系统的快速动态分析和与频谱相关的机理研究。     

基于多目标进化算法的TCSC与SVC控制器协调设计

以可控串补(TCSC)与静止无功补偿器(SVC)两种FACTS装置为研究对象,通过理论分析 指出了TCSC与SVC联合运行时不同控制目标间的矛盾,并通过一多机系统时域仿真实例,介绍 了TCSC与SVC控制器之间存在的交互影响。仿真表明:单独设计且运行良好的SVC与TCSC 控制器,并不能保证两者同时投运工况下控制器的性能。将FACTS功能控制器的协调问题转化 为一多目标优化问题,采用多目标进化算法(MOEA)优化控制器参数,得到一组Pareto优化解集, 时域仿真验证了协调控制器的控制效果良好。     

基于泰勒级数和离散傅里叶变换的综合自适应相量算法

针对传统相量算法在动态过程中难以同时满足精度和速度要求的问题,提出一种基于泰勒级数和离散傅里叶变换(DFT)的综合自适应相量算法。该算法对稳态和动态情况,分别设计了时域算法和频域算法两种计算模式,并通过反推校验实现二者间的自适应切换。具体地,时域算法利用两相邻数据窗进行DFT分析,并根据特定精度要求进行简化,以此计算频率和相量;频域算法对电力信号模型进行泰勒级数展开,并通过一个数据窗的基波和各谐波含量计算相量、频率和频率变化率。仿真分析和实验测试结果均表明,在稳态和动态情况下所述算法的量测精度和响应性能均优于传统算法及相应的商用同步相量测量装置,满足实际应用要求。     

高压直流建模研究的相关问题

总结了电力系统稳定性分析中高压直流输电系统的一般性建模方法;讨论了直流模型的分类及模型的适用性;分析了常用商用电力系统分析软件中的直流模型,建议开发商适当增加内置直流模型与用户自定义模块间的接口,以拓展直流模型的适用范围;重点分析了基于采样数据建模方法和动态相量理论对直流换流器准稳模型的改进。认为采样数据建模方法建立了适合于电力系统次同步振荡研究的换流器小信号模型,但不能用于电力系统暂态稳定仿真计算中;动态相量法推导了换流器的大信号模型,但仍不能正确反映换相失败现象和不对称工作条件下高压直流系统的动态行为。认为在大规模交直流电力系统的暂态稳定性研究中,机电-电磁混合仿真思路较有潜力,而其关键问题在于各种扰动下电磁暂态仿真范围的合理确定。     

三相分布参数线路动态相量法的建模与仿真

传统的机电暂态模型由于建立在"准稳态"假设基础之上,因此不能用来仿真变化迅速的电磁暂态过程,而电磁暂态模型,虽然能准确反映电磁暂态过程,但由于仿真步长很小,仿真速度受到限制,不适合用来仿真大型电力系统。该文基于动态相量理论,对三相分布参数的线路进行推导和建模,提出一种适用于分布参数线路的大步长动态相量模型,并分析了其产生的误差。通过对算例的仿真和与电磁暂态模型仿真结果的比较,验证了动态相量模型能突破电磁暂态模型对分布参数线路仿真步长的限制,用来仿真三相分布参数线路上的电磁暂态过程。     

桂林站静态无功功率补偿装置损耗分析及仿真

500 kV桂林变电站直流融冰兼静态无功功率补偿装置(SVC)运行于补偿模式时相控电抗器(TCR)长期处于吸收容性无功功率状态,阀组长期大电流运行,损耗较大。分析SVC的理论线损的组成,包括TCR支路损耗、换流变压器损耗以及滤波电容器支路损耗。构建了桂林站SVC基于PSCAD/EMTDC的暂态仿真模型,分析研究了SVC在恒压控制模式下的损耗情况。仿真结果表明晶闸管阀与换流变压器损耗是构成SVC损耗的主要成分。     

东北电网广域动态测量系统

随着我国电网互联规模的不断扩大,负荷模型对系统仿真计算结果的影响已不容忽视。为了在仿真计算中选择合适的负荷模型,东北电网按照准确、可靠、安全、实用的原则,结合相量测量技术和通信、计算机技术的最新发展情况,组建了广域动态测量系统,采用分析中心站、子站体系结构捕捉电力系统在扰动情况下的动态过程及行为特征。该系统在东北网调配置了功能强大的分析中心站,选用了3个不同厂家的PMU装置,已覆盖12个主要厂站。该系统经受了长时间的多种考验,记录了实际电网大量动态过程,不但为仿真计算研究准备了校核数据,而且为电网安全稳定运行提供了全新的动态监测手段。     

一种优化系统动态性能的新型SSSC控制策略

静止同步串联补偿器(SSSC)具有快速潮流控制的能力,选择好的控制策略能够充分发挥SSSC的作用。本文计及逆变器的损耗及直流侧电容电压的动态调节过程,在两相同步旋转dq坐标系下建立了SSSC的数学模型。在分析此模型的基础上提出了基于部分状态反馈的dq轴解耦策略,同时还提出了直流侧电容电压和线路有功功率的控制方法。在Matlab/Simulink动态仿真环境中搭建了SSSC的数学模型及控制系统的仿真模型,并基于该模型对直流侧电容电压调节过程、线路传输有功功率的调节过程和SSSC的暂态过程进行了仿真,仿真结果表明该控制策略的有效性和适用性。