基于转矩面积的STATCOM稳定控制器设计

同步发电机的同步转矩分量及阻尼转矩分量是影响电力系统稳定性最直接的因素,转矩面积则将这2个转矩分量有机结合起来.文中推导出转矩面积的计算方法,再利用最大转矩面积原理对静止同步补偿器(STATCOM)稳定控制器进行优化设计,解决了STATCOM稳定控制器可能会恶化系统同步转矩这一问题.所设计的稳定控制器投入运行后,可以保证同步发电机同时拥有足够大的同步转矩和阻尼转矩,使得系统的稳定水平得以提高.最后给出一个算例进行验证,EMTDC的仿真结果证实了此方法的有效性.     

应用轨迹灵敏度优化设计UPFC阻尼控制器参数

提出一种优化统一潮流控制器(UPFC)的附加阻尼控制器参数的新方法.这种方法以表征系统机电振荡模式的发电机转子角速度作为优化的目标函数,使用轨迹灵敏度技术计算目标函数对阻尼控制器参数的灵敏度,并采用共轭梯度法进行参数优化.在新英格兰测试系统上进行的仿真算例说明了使用该方法所设计的UPFC阻尼控制器可有效抑制系统低频振荡.     

UPFC模型的CusPow控制器研究

提出ＵＰＦＣ模型的定制电力（ＣｕｓＰｏｗ）控制器与ＵＰＦＣ模型的ＦＡＣＴＳ控制器不但在概念上,而且在本质上是截然不同的两类控制器。ＵＰＦＣ模型应用于ＦＡＣＴＳ控制器的研究相当流行,但应用于ＣｕｓＰｏｗ控制器的研究并不多见．文中提出了ＵＰＦＣ模型的ＣｕｓＰｏｗ控制器的设计思想和实现方法。该控制器可以对配网特定馈线补偿电压和抑制电压波动。     

UPFC在不同控制方式下对电力系统暂态稳定的影响

通过统一潮流控制器（以下简称UPFC）的动态模型,系统地分析了UPFC装置在采取并联补偿、串联补偿、移相等3种不同控制方式下,对单机无穷大系统暂态过程的功角振荡和暂稳极限的影响,并以2机5节点系统为仿真对象,较全面地仿真了UPFC对系统故障后的暂态过程的影响。     

UPFC控制器的设计

采用功率模型描述含UPFC的网络方程,在该网络方程基础上并联侧采用电压控制/无功电流控制,串联侧采用自动潮流控制/电压注入的控制策略。提出了UPFC控制器物理实验装置的实现方案。仿真结果证明采用该方法,UPFC能快速有效地改善系统的电压和潮流。     

UPFC稳定控制器的研究及应用

在统一潮流控制器(UPFC)上加装稳定控制器,可以提高弱阻尼系统的阻尼水平,但是稳定控制器安装位置及反馈信号的选择对控制效果影响较大.建立了包含稳定控制器的UPFC的9阶数学模型,该模型考虑了直流电容的动态响应,并且包括了并联侧的电压控制及串联侧的功率控制,可比较详细地反映稳定控制器对UPFC性能的影响,稳定控制器可根据需要安装在UPFC的并联侧或串联侧.基于该UPFC数学模型,在装设了UPFC的弱阻尼连接多机系统中,推导全系统的状态方程,利用全系统状态方程的信息计算UPFC稳定控制器的最佳安装位置及有效的反馈信号,然后使用计算结果设计相应的UPFC稳定控制器.使用EMTDC对一个装设有UPFC两区域弱阻尼连接系统进行了仿真计算,仿真结果表明,利用所提方法设计的UPFC稳定控制器可以明显提高该系统的阻尼水平.     

基于统一潮流控制器(UPFC)的电力系统潮流控制

统一潮流控制器(UPFC)作为一种典型的FACTS装置,综合了FACTS元件的多种灵活控制手段.基于UPFC的基本原理、数学模型,介绍具有UPFC的电力系统的潮流计算方法.算例表明,UPFC可以控制线路的潮流分布,有效地提高电力系统的稳定性.     

含UPFC的电力系统暂态稳定数字仿真

在简要分析ＵＰＦＣ的工作原理的基础上,综合考虑了ＵＰＦＣ的电压调节和潮流控制的作用,建立了ＵＰＦＣ的动态模型,设计了相应的控制系统,通过算例计算,验证了方法的有效性。     

并网统一潮流控制器影响系统机电振荡模式的阻尼转矩分析

区别于传统统一潮流控制器(UPFC)的附加阻尼控制,从UPFC的电压源换流器的控制特性角度,研究并网UPFC对系统机电振荡模式的动态影响。并网UPFC能够改变系统潮流分布,并与电力系统发生动态交互。UPFC影响系统机电模式主要有两个方面:一是UPFC调节系统潮流分布,影响系统机电模式;二是UPFC与系统同步机之间的动态交互作用影响系统机电模式。新建立的一种含UPFC的多机电力系统"闭环控制系统"型线性化状态空间模型,该模型将UPFC在电力系统中视为多输入—多输出的"功率—电压"型反馈控制器。在所提出该模型的基础上,应用阻尼转矩分析理论量化分析了UPFC与系统的动态交互作用对电力系统机电振荡模式的影响。采用经典的新英格兰10机算例系统,详细分析了UPFC稳态潮流调节、UPFC控制系统动态特性对系统机电模式的影响。非线性仿真验证了所得结论的正确性。     

统一潮流控制器(UPFC)对次同步振荡的影响及抑制策略

FACTS等快速控制装置在一定条件下可能激发电力系统的次同步振荡问题,导致发电机轴系失稳,造成重大事故,危害电力系统的安全稳定运行。UPFC作为一种新型FACTS元件,虽然能实现母线电压控制和线路有功、无功功率的调节,但对次同步振荡影响的研究较少。同时,目前的UPFC阻尼控制器多针对低频振荡模态。故在搭建UPFC模型的基础上,运用测试信号法,研究了系统运行参数和UPFC电压有功控制等对次同步振荡的影响,并设计了相应的UPFC附加阻尼控制器。在IEEE第二标准测试系统上的计算机仿真说明,该控制器能有效提高多个扭振模态的电气阻尼,抑制系统的次同步振荡。     

基于闭环阻尼转矩分析法的电力系统稳定器参数整定

阻尼转矩分析(DTA)法中的DTA灵敏度系数表征了电力系统稳定器(PSS)传递函数的变化对系统模态的影响,真正得到的是开环状态下的数值,而闭环情况下的数值更有意义。提出了闭环DTA的概念及其计算方法,在此基础上提出了一个新的灵敏度指标并指出其应用场景,即PSS闭环参数设计和运行方式变化时PSS参数的在线调整,最后通过两区四机系统和大电网的算例证明了闭环DTA指标及其应用的正确性和可行性。     

统一潮流控制器的自适应校正稳定控制器设计

在装设了统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的弱阻尼连接多机系统中,综合利用全系统的线性化状态方程和传递函数的信息,设计了线性化的UPFC稳定控制器。为使该稳定控制器能在系统大范围内的运行点提供有效阻尼,文中在UPFC稳定控制器中加入一可调的超前(滞后)环节,利用Prony分析在线辨析系统低频振荡特性。利用在线辨析的结果对稳定控制器的可调环节进行微调,使之针对系统具体运行工况进行自适应校正,从而持续工作在最佳状态。最后利用电磁暂态仿真程序对一个装设有UPFC的两区域弱阻尼连接系统进行了仿真计算。仿真结果表明,文中设计的自适应校正UPFC稳定控制器能够明显提高该系统的阻尼水平。     

功角作正弦大振荡时同步电机的整步转矩和阻尼转矩系数

本文在sin(△_msinδ)的级数展开的基础上,导出了功角作正弦大振荡时,同步电机的动态电磁转矩、整步转矩系数和阻尼转矩系数的解析表达式;并以一台3200kW的低速同步电动机为例,算出了它在大振荡情况下的动态功角特性.最后给出了一组用计算机算出的、在常用的参数范围内,整步转矩和阻尼转矩系数随振荡频率、参数、工作点和振荡幅值的不同而变化的曲线,供设计、研究和实际运行使用.     

基于统一潮流控制器的柔性交流输电系统的控制

本文提出一种具有统一潮流控制器的柔性交流输电系统的控制方法。控制系统由静态控制和暂态控制组成，其中静态控制用于系统正常工作状态的潮流调节，动态控制是根据暂态能量最小方法设计的，用于增加系统受扰后的振荡阻尼，以提高系统暂态稳定性，数字仿真的结果数量，这种控制系统和控制方法是可行的，而且有效的。     

电力系统稳定器影响频率振荡的机理及阻尼分析方法

频率振荡是有功频率控制过程的小扰动稳定问题。已有研究集中于发电机调速器和原动机环节的分析。电力系统稳定器也可用于抑制频率振荡。分析了发电机励磁系统影响频率振荡的机理,当负荷具有电压调节效应时,则发电机励磁系统通过影响负荷电压进而影响负荷功率,从而对频率振荡产生影响。给出了频率偏差通过电力系统稳定器、励磁、网络、负荷等环节影响电磁功率的过程,利用阻尼转矩法计算电磁功率阻尼系数并分析了电力系统稳定器的影响。提出了多机系统中不同发电机电力系统稳定器对频率振荡阻尼影响大小的评估方法,选择影响大的发电机进行参数优化可更加有效地提高频率振荡阻尼。利用IEEE的4机2区系统对分析结论进行了仿真验证。     

功角作正弦大振荡时定子电阻对同步电机整步转矩和阻尼转矩系数的影响

本文用状态方程研究、计算了定子电阻对同步电机正弦稳态大振荡时整步转矩及阻尼转矩系数■_S、■_D的影响。算出了一族典型参数的■_S、■_D值随定子电阻的变化曲线,供设计、研究和实际运行时使用。     

功角作正弦大振荡时同步电机整步转矩和阻尼转矩系数的数值计算

本文提出了同步电机正弦大振荡时增量形式的状态方程,并将此方程作为初值问题求解,通过瞬态到稳态的过渡,用数值法算出了稳态正弦大振荡时同步电机的动态功角特性和整步、阻尼转矩系数.结果表明,小振荡时,整步转矩系数k_s和阻尼转矩系数k_D的数值计算结果与文献中忽略定子瞬态假定下得出的解析解十分接近;大振荡时,在计及定子瞬态和转速的变化时,k_s和k_D解析解的最大误差小于12%.