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的内层控制器设计

提出了统一潮流控制器(UPFC)的分层控制的设计原理,旨在解决复杂电力系统中UPFC的控制律的设计及其实现问题。基于H∞控制理论,论文设计了能连续、快速和稳定跟踪参考信号的换流器的GTO或IGBT触发信号的鲁棒H∞内层控制策略。该控制律中的所有变量均为本地可测量、计算可得参数或装置本身参数,从而与系统的运行方式无关并不依赖电网参数。在多种工况下对UPFC进行的仿真结果表明所设计的鲁棒H∞内层控制器具有较强的鲁棒性以及良好的工程实用性。     

UPFC控制器IP设计

针对统一潮流控制器(UPFC)的物理模型控制系统实现时要求频率跟踪电网、幅值和相位连续可调的关键技术问题,采用现场可编程门阵列(FPGA)的设计方法,给出了UPFC物理模型控制系统的FPGA解决方案.阐述了其软硬件设计思想和方法,利用Altera公司的EDA开发工具Quartus II,采用开关损耗最小脉宽调制(PWM)方法设计了一个基于Avalon总线接口的统一潮流控制器的IP核,给出了UPFC IP核的功能及其结构,对调制波幅值和相位设置、调制波寻址、数据查找及幅值计算等子模块进行了详细描述,并利用Simulator和嵌入式逻辑分析仪SignalTap II进行了仿真验证.UPFC的FPGA解决方案使其整体性能大幅度提高.     

UPFC控制器IP设计

针对统一潮流控制器（UPFC）的物理模型控制系统实现时要求频率跟踪电网、幅值和相位连续可调的关键技术问题,采用现场可编程门阵列（FPGA）的设计方法,给出了UPFC物理模型控制系统的FPGA解决方案。阐述了其软硬件设计思想和方法,利用Altera公司的EDA开发工具Quartus II,采用开关损耗最小脉宽调制（PWM）方法设计了一个基于Avalon总线接口的统一潮流控制器的IP核,给出了UPFC IP核的功能及其结构,对调制波幅值和相位设置、调制波寻址、数据查找及幅值计算等子模块进行了详细描述,并利用S     

UPFC控制器设计原理及方案

提出了一种利用统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）两个逆变器的调制波相移δ１、δ２和调制系数ｋ１、ｋ２控制线路有功、无功的方法,并就此提出一种ＵＰＦＣ试验装置的控制方案。     

UPFC的模型及控制器研究

在简要分析UPFC的工作原理后,建立了其动态数学模型;提出利用串联电压源的横分 量和纵分量分别控制 线路的有功和无功,设计了UPFC的控制系统;用EMTP对UPFC及其控制系 统进行了仿真研究,取得的结果说 明UPFC可对系统的潮流和电压进行有效的 控制。     

UPFC的外层控制器设计

根据UPFC分层控制设计原理,设计外层控制器为内层控制器提供参考信号,从而完成构建综合考虑内部动态和外部系统影响的UPFC控制体系。首先建立含UPFC的系统模型,并构造了修正能量函数。在此基础上基于控制Lyapunov函数法构造了外层控制器。在四川电网上进行的仿真表明,所提出的外层控制器能够有效改善川渝电网的动态性能,提高暂态稳定性。     

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装置参数设计研究

设计了一套统一潮流控制器装置,确定它的装置容量后,按其功率模型确定了串联侧注入输电线路的电压幅值、流过串联变换器的电流、并联侧变换器向系统注入的电流、串并联侧交换的有功功率、UPFC串联侧出口电压和并联侧接入母线电压的运行约束值。一套15kVA用于动模系统试验装置的仿真结果证明了在满足运行约束条件下,本文所设计的UPFC能快速有效改善系统的电压和潮流。     

基于统一潮流控制器（UPFC）的电力系统稳态潮流控制的模型和算法

本文在分析统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）的基础上，导出了ＵＰＦＣ的潮流控制模型，提出了易于同常规ＰＱ分解潮流计算相结合的算法。算例表明，该方法能有效地用于分析ＵＰＦＣ对潮流控制作用，且具有较好的收敛性     

UPFC控制器设计

分内部控制和外部控制2部分对统一潮流控制器(UPFC)进行控制器设计.内部控制采用SVPWM控制,负责提供UPFC串、并联侧电压源逆变器的触发信号,并采用一种改进的相位求解方法解决了期望输出电压矢量相位计算过程中的数值溢出问题.外部控制采用在全论域范围内带有自调整因子的变间距模糊交互控制.负责产生UPFC串、并联侧逆变器所需的控制矢量.运用Matlab仿真工具对含UPFC的单机无穷大系统进行了仿真研究.仿真结果表明所设计的UPFC可以有效地控制线路潮流、节点电压和UPFC直流侧电容电压.并且具有响应速度快、超调小、控制精度高、鲁棒性强的优点.     

一种新的UPFC潮流计算模型

以往的统一潮流控制器UPFC(Unified Powernow Controller)的潮流计算模型要用到牛顿一拉夫逊法进行迭代求解，需要重新编制与之相应的潮流计算程序，因此费时费力。现提出一种新的UPFC等值模型，该模型适合利用已有的商业软件计算潮流，无需因为UPFC加入系统而重新编制潮流程序，因而可以大大减少工作量。该模型的主要设计思想是将系统中的UPFC用注入功率和恒定电压等值表示，从而将UPFC从等值网络中移去。该模型分为两部分，第一部分适用于UPFC的控制方式1和方式2，第二部分适用于控制方式3和方式4。一个IEEE—9节点的算例验证了该模型的有效性。     

统一潮流控制器模型和控制器的设计与仿真

针对电压型逆变器的数学方程的非线性,采取了并联侧和串联侧相结合的系统性的非线性控制方法,构造出了一个以并联、串联侧电流相量为状态变量的间接控制统一潮流控制器(UPFC)的线性系统。同时结合UPFC的控制目标(有功、无功、线路电压),设计线性系统的状态变量的参考值。在线路侧电压和电容器两端电压的控制中采用PI控制,并直接利用公式推导,简洁地求出PI系数。基于EMTP的仿真验证了这种系统性非线性控制方法和PI系数求导的正确性。     

阻抗跟踪对UPFC交叉解耦控制策略的改进

统一潮流控制器（UPFC）的交叉解耦控制具有潮流调节迅速、稳定性好的优点,但是其功率环反馈系数按固定参数设定,因而鲁棒性较差。文中以阻抗跟踪法改善交叉解耦控制的鲁棒性。该方法将功率环的反馈系数由固定参数改变为线路阻抗的跟踪值,在保证交叉解耦控制原有良好潮流调节性能的同时能够对不同的线路阻抗实现潮流调节。同时,阻抗跟踪法没有引入新的采样信号,易于实现。仿真结果证明了这种控制方法具有良好的鲁棒性。     

基于振荡能量下降原理的UPFC模糊控制器设计

研究了自适应统一潮流控制器(U PFC)模糊逻辑辅助阻尼控制器的设计方法。从振荡能量函数角度分析了U PFC安装线路的功率振荡特性,提出了以降低振荡能量为控制目标的阻尼控制策略。控制器以U PFC线路的功率为输入信号,通过对系统运行状态和控制效果进行评判,应用模糊规则自适应地调节控制参数,实现对系统功率振荡的有效抑制。控制器设计不需要系统的精确模型和参数。在10机新英格兰测试系统上的仿真研究表明,该控制器控制效果明显优于线性控制器,能有效抑制系统低频振荡,提高电力系统的动态稳定性水平,且具有较强的鲁棒性。     

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。     

统一潮流控制器在风电机组并网运行中的应用

大规模风电并网改变了原来电网的潮流分布、线路传输功率以及电网故障时的暂态特性。将统一潮流控制器(UPFC)应用于异步风电机组并网的环形输电网络模型中,研究UPFC改善风电并网的性能。通过设计UPFC并联侧的双闭环反馈控制,设置风电输出线路三相短路故障来研究UPFC提高风电场低电压穿越能力。再建立UPFC串联侧有功与无功的独立控制系统,向输电线路输出补偿电压,研究其优化风电并网系统的潮流分布能力。在Matlab/Simulink软件中建立模型,仿真结果表明基于UPFC强大的无功补偿能力与潮流控制能力,UPFC能够显著提高风电并网的低电压穿越能力和优化潮流分布。     

含UPFC的电力系统概率稳定分析

在讨论统一潮流控制器UPFC(Unified Power Flow Controller)的模型和合UPFC的暂态稳定算法实现基础上，重点研究了UPFC在随机故障和三种不同控制策略下对系统概率暂态稳定性的影响。概率暂态稳定性计算采用非序贯蒙特卡罗仿真，并给出了修正EPRI—36系统的结果，指出了在UPFC同一控制策略和初始条件下可能产生正面和负面作用。分析表明：选取合适的控制策略和调节参数，选择最佳安装地点及投／切时间对系统暂态稳定性的改善有积极的意义。