电网可靠性对可控串联补偿部件参数的灵敏度分解算法

可控串联补偿器(TCSC)是一种常见的柔性输电设备,多用于改善输电能力。现有TCSC对其电容器组、电抗器等部件的可靠性建模较为粗略,因此无法直接描述部件可靠性对电网可靠性的影响。考虑部件故障模式,提出TCSC可靠性分层等值算法,建立含TCSC线路可靠性状态空间模型。基于改进频率和持续时间(FD)算法,求解串联补偿线路状态概率和转移率,及其对部件可靠性参数的灵敏度。联立电网可靠性对串联补偿线路可靠性、串联补偿线路可靠性对TCSC部件灵敏度,提出电网可靠性对TCSC部件参数的灵敏度分解算法。算例分析验证了算法的可行性和正确性,有助于从电网角度发现和改善柔性交流输电设备的薄弱环节。     

基于小波变换的TCSC输电线路保护新方法的研究

提出了基于B样条半正交小波的晶闸管控制的串联电容补偿(TCSC)输电线路保护新方法,该方法利用小波变换对TCSC输电线路两侧的电流信号进行分解,得到突变点的模极大值乘积符号,从而准确地区分内部故障和外部故障。利用实时数字仿真器(RTDS)对MOV正常工作及失效时的不同内外部故障类型进行了仿真。仿真结果表明,该方法简单可靠,且不受TCSC串补装置的影响。     

TCSC动态基频阻抗对故障分量保护的影响

分析了TCSC 对故障分量保护包括负(零)序功率方向保护、工频故障分量距离保护及工频 故障分量方向保护的影响,认为：与常规串联补偿线路上的保护相比,在TCSC线路上故障分 量保护的性能不会降低。     

基于蚁群算法的晶闸管控制串联补偿控制提高超高压电网稳定性的研究

采用一种基于注入电流法的晶闸管控制串联电容器补偿（thyristorcontrolledseriescompensation,TCSC）模型,设计了基于暂态能量函数和蚁群算法的TCSC控制器,对控制器参数进行自适应优化。针对典型500kV超高压线路进行控制性能的时域仿真分析,验证了所设计的TCSC稳定控制策略能够有效地提高大区域互联电网的动态稳定性。     

大型风电场机网扭振分析与抑制研究

风能作为可再生型和环境友好型能源,风力发电技术已经迅速在全世界范围内到了发展。随着风电的快速发展,大型风电场并网安全问题也越来越受到关注。主要针对由变速恒频风电机组组成的大型风电场,研究其并入在含有串联补偿线路的电网后,在严重电网故障情况下机网扭振情况。扭振现象对于风电机组的零部件和电网安全稳定运行构成严重的威胁。建立建立风力机的四质量块模型和感应发电机数学模型,采用等值机形式,构建了9 MW的大型风电场。首先验证了在三相短路故障情况下,大型并网风电场中存在机网扭振现象。然后,通过改进传统的串联补偿环节,提出了利用晶闸管控制的可控串联补偿装器（TCSC）对机网扭振进行抑制。利用Matlab软件仿真进行实时仿真,并且进行了频谱分析,结果验证了可控串联补偿器可以减少机网扭振。     

可控串补基波阻抗数值算法及仿真研究

可控串联补偿技术不仅可以提高输电线路的输送容量、改善电网的潮流分布、增强系统的暂态稳定性,而且还可以抑制低频功率振荡和次同步谐振等.该研究对TCSC的基本结构及运行原理进行了介绍,通过求取TCSC回路中各电压电流,建立TCSC的数学模型,并进行谐振点分析,利用Matlab软件进行数值仿真计算,最后得到TCSC的基波阻抗...     

TCSC运行原理及其在电网中的工程应用

可控串联补偿(TCSC)是柔性交流输电装置的典型代表,基于适当的控制策略TCSC能快速连续地调节输电线路电抗,减小因功率输送引起的电压降和功角差,提高线路输送能力和电力系统的稳定性.为使工程技术人员更好地掌握TCSC技术,主要分析TCSC的运行原理,在此基础上给出了TCSC在现代电网中的工程应用情况.     

可控串联补偿装置动态模拟实验研究(下)潮流控制和电磁暂态过程

讨论了可控串联补偿(TCSC)装置对所在电力系统的影响。研究了含有可 控串联 补偿装置的潮流控制算法,动模实验、理论计算及EMTP数值仿真结果都证明,TCSC能够有效 调控线路潮流。通过动态模拟实验和EMTP数值仿真程序对电磁暂态过程进行了研究,结果表 明,含有TCSC装置的系统在短路情况下的电磁暂态过程与常规串联补偿的线路完全不同。     

基于PSASP的可控串联补偿电容器潮流建模

在简要介绍灵活交流输电系统（FACTS）装置建模理论的基础上,充分考虑输电线路长度的影响,采用输电线路的π型电路,基于功率注入法建立了可控串联补偿电容器（TCSC）的潮流模型,并进一步利用电力系统分析综合程序（PSASP）用户自定义功能建立了TCSC的PSASP潮流模型,最后用WSCC-6节点系统算例验证了该模型的合理性。     

成碧220 kV可控串补装置的运行与维护

我国第一套国产220 kV交流输电线路的可控串联补偿装置(thyristor-controlled series compensator,TCSC)于2004年12月26日在甘肃陇南电网220kV成碧线投入运行。投运近两年来,经受了冬季低温和汛期大负荷的考验,整体运行情况良好。通过调研国内外TCSC的运行情况,对成碧TCSC与其它TCSC的运行情况进行了对比,指出补充和完善国产化TCSC的运行、检修、实验技术规范的必要性。提出提高TCSC装置电磁兼容能力,建立国产化TCSC的技术标准体系,解决装设TCSC装置线路的继电保护距离I段暂态超越或保护范围太短的问题及优化TCSC与电力系统稳定器、安全自动装置等设备的协调运行问题,并积极推广TCSC技术应用的建议。     

混合型补偿装置抑制风电次同步振荡的研究

传统风电经固定串补(FSC)外送系统常引发次同步振荡(SSO)问题,威胁系统的安全运行.基于风电串补系统SSO的发生机理,提出一种由静止同步串联补偿器(SSSC)与FSC组成的混合串联补偿(HSC)装置结构的附加控制策略.充分利用SSSC的控制灵活性,使其输出次同步电压与线路次同步电流同相位,SSSC等效为系统振荡频率...     

远距离输电线路综合电势补偿

根据远距离输电线路的运行特点,提出了综合上偿理论,建立了综合电势补偿的数学模型,分析了综合电势补偿对系统稳态特性和暂态特性的影响,并讨论了综合电势补偿的硬件实现原理。最后通过对一个系统的仿真,证明了综合电势补偿的可行性。     

Novel reactive power controllers for the STATCOM and SSSC

The paper investigates the dynamic operation of both static synchronous compensator (STATCOM) and static synchronous series compensator (SSSC) based on a new model comprising full 48-pulse GTO voltage source converter for combined reactive power compensation and voltage stabilization of the electric grid network. These key FACTS devices are power electronic GTO converters connected in parallel or series with the power system grid and are controlled by novel decoupled controllers. The complete digital simulation of the STATCOM and SSSC within the power system is performed in the MATLAB/Simulink environment using the power system blockset (PSB). The STATCOM scheme and the electric grid network are modeled by specific electric blocks from the power system blockset while the control system is modeled using Simulink. Two novel controllers for the STATCOM and SSSC are presented in this paper based on a decoupled current control strategy to ensure stable operation of the STATCOM under various load excursions. A novel control scheme for the static synchronous series compensator (SSSC) is also implemented to provide a full controllable series compensating (buck/boost) injected voltage over a specified capacitive and inductive range, independently of the magnitude of the transmission line current. The series reactive compensation scheme with an external dc power supply can also compensate for any voltage drops across resistive component of the transmission line impedance. The novel decoupled controller uses a phase locked loop (PLL) with a novel reduced inherent time delay to improve the transient performance of the SSSC. The performance of both STATCOM and SSSC schemes connected to the 230 kV grid are evaluated. The proposed novel control schemes for the STATCOM and SSSC are fully validated by digital simulation.     

基于PSCAD的风电场低电压穿越无功支撑仿真研究

首先分析风电场低电压穿越(low voltage ride-through,LVRT)能力,然后介绍以双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)为主体的风电场模型以及静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的控制策略。最后将STATCOM和静止无功补偿器(static var compensator,SVC)分别应用到含风电场的无穷大系统中,在电力系统仿真软件PSCAD上搭建模型,并对系统故障状态进行仿真,在此基础上分析STATCOM和SVC的无功补偿特性,并对补偿效果进行比较。仿真结果表明无功补偿装置可以在系统故障后提供无功支撑,提高了风电场的低电压穿越能力,并且STATCOM无功补偿性能较SVC更优。     

呼辽±500kV直流工程送端系统次同步振荡仿真分析

基于实时数字仿真系统建立了呼辽±500 kV直流工程次同步振荡问题研究的仿真模型。利用复转矩系数法,得到了部分运行方式下各机组的机械阻尼特性。阻尼特性表明,孤岛方式下,呼辽直流引发送端机组次同步振荡的风险较小,但交直流运行方式下,随着固定串补配置量的增加,机组发生次同步振荡的风险增加,可控串补可以在一定程度上降低次同步振荡的风险。时域仿真法得到的结论与复转矩系数法一致。为彻底解决送端机组次同步振荡问题,指出需进一步研究抑制次同步振荡的措施。     

基于三相光伏微源的串联校正器参数设计方法

现有串联校正器的参数设计仍然采用工程试凑法,为此,提出了基于三相光伏微源的串联校正器参数设计方法。首先,针对微网中的三相光伏微源通常所采用的PQ控制,推导了更适合设计串联校正器参数的电流环数学模型。在此基础上,针对电流环这一恒值控制系统,基于线性系统控制理论提出了三种串联校正器的参数设计方案。最后,在MATLAB环境下采用算例验证并且比较得出具有最佳控制性能的方案;为了验证上述理论分析结果,在PSCAD/EMTDC环境下搭建了采用主从控制的微网平台,在不同的情况下,验证了理论分析所得的最佳方案,在实际模型中不仅使PQ控制的控制性能最佳,而且对v/f控制效果影响最小。     

H桥级联式SSSC阻抗补偿域及准稳态模型

根据电压源模型及电流源模型的各自特点,提出了在数学分析中将外接系统等效为电流源模型,而在仿真中采用电压源模型的静止同步串联补偿器(SSSC)电力系统分析等效方法.根据调制比的变化规律,计算出了考虑稳态最大允许电流的H桥级联式SSSC在不同调制方式下的阻抗补偿域.计及直流侧电压波动及脉冲触发时刻,推导了在一定参考阻抗下H桥级联式SSSC输出电压的准稳态数学模型.最后,通过RTDS及EMTDS/PSCAD仿真及实验验证了计算结果的正确性.     

配电系统大功率交流电弧炉电能质量问题及方案治理研究

根据典型参数搭建电弧炉供配电系统，采用电弧炉现场录波数据作为负荷模型，以此为平台对电弧炉运行时给系统带来的电能质量问题进行详细分析，包括负荷谐波、不平衡以及母线电压波动等。以电能质量治理为目标，综合设计补偿方案：无源电力滤波器用于滤除负荷谐波电流，降低连接母线电压的总谐波畸变(total harmonic distortion, THD)，而变压器隔离的链式DSTATCOM配合瞬时电流分相控制方法，能够分相快速对负荷相电流进行控制，补偿负荷不平PSCAD/EMTDC中构建仿真系统，对基于现场数据模型的衡、抑制母线电压波动和闪变现象的产生。在电弧炉系统和补偿方案进行研究，最后给出了仿真结果用以表明所提治理方案的有效性。     

基于可控串补的故障限流器

研究了一种基于可控串补结构的故障限流器,可对电网进行功率控制并在故障时降低短路电流水平。该故障限流器主要由并联电容、并联电感、反并联晶闸管和与开关并联的串联电感构成。开关用于装置在串补和限流模式间进行切换,装置正常工作时运行于串补模式,故障时迅速切换到限流模式运行,有效限制短路电流。该装置在原有串补装置上改动较少,可为现有设备增加故障限流功能做参考。通过Matlab/Simulink软件对系统进行仿真研究,结果表明此装置能够控制功率并限制短路电流,是电力系统中可靠的保护和控制装置。     

不同运行方式下串补保护装置工作状况的研究

采用ATP-EMTP仿真软件建立串补模型、系统模型,模拟几种典型运行方式下串补保护装置的工作状态。通过分析仿真波形,得出结论,给出典型运行方式下,串补保护装置工作状况的规律。仿真计算过程及结论对实际运行的电力系统中的串补保护装置的动作情况的分析具有一定的借鉴意义。