SSSC控制策略及PSCAD仿真分析

与其他补偿装置相比较,静止同步串联补偿器(SSSC)拥有良好的稳态及动态特性,而且恰当的控制策略有利于发挥SSSC的优越性。文章在dq同步旋转坐标系下建立了SSSC的数学模型,采用了双闭环控制策略和空间矢量脉宽调制技术优化系统控制性能。并在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建了SSSC数学模型,验证了控制策略的适用性和有效性。     

SSSC建模、控制策略及性能

讨论了静止同步串联补偿器(SSSC)的电抗模拟特性,在两相同步旋转dq坐标系下建立了控制系统动态模型.分析了直流母线电压的暂态过程,控制系统采用了双闭环解耦控制.由于没有外部能量供应,SSSC从线路上吸取有功功率,通过串联变换器对直流母线电容进行自充电,SVPWM技术的应用提高了直流母线电压的利用率,改善了输出电压的质量,保证系统正常运行.仿真和实验结果表明,在SSSC中采用这种控制策略可以有效地调节线路阻抗,控制系统潮流,提高系统的稳定性.     

SSSC的建模、控制策略与性能分析

本文重点讨论了静止同步串联补偿器(SSSC)的电抗模拟特性，在两相同步旋转dq坐标系下建立了控制系统动态模型。分析了直流母线电压的暂态过程，控制系统采用了双闭环解耦控制。由于没有外部能量供应，SSSC从线路上吸取有功功率，通过串联变换器对直流母线电容进行自充电，SVPWM技术的应用提高了直流母线电压的利用率，改善了输出电压的质量，保证系统正常运行。仿真和实验结果表明在SSSC中采用这种控制策略可以有效地调节线路阻抗，控制系统潮流，提高系统的稳定性。     

含SSSC输电系统的有功无功解耦算法

静止同步串联补偿器(SSSC)具有快速调节线路潮流的功能,对含SSSC电力系统的数学建模是深入研究SSSC的第一步.在两相同步旋转d-q坐标系下建立了装有SSSC双机系统的静态潮流方程并应用输入变换实现了有功和无功的解耦,同时给出了变换后等效的系统矩阵及所采用的输入变换矩阵.在MATLAB中对含有SSSC的双机电力系统进行了仿真,结果验证了该解耦策略的有效性.     

静态同步串联补偿器（SSSC）对系统振荡抑制功能的仿真

静止商步串联补偿器（Static Synchronous Series Compensator）属于灵活交流输电系统（FACTS）家族成员之一。静止同步串联补偿器在功率振荡抑制器（POD controller）控制下,可以对暂态情况下的系统功率振荡起到一定的抑制作用。本文将通过对一个实例的仿真来说明SSSC在暂态情况下对系统功率振荡的抑制能力。     

SSSC的有功和无功解耦策略

考虑SSSC的动态过程,在两相同步旋转d-q坐标系下建立了装有SSSC的单机无穷大系统的(SMIBS)数学模型,并基于此模型提出了有功无功动态解耦控制策略。为了验证本文所提控制策略的有效性,在Matlab/Simulink动态仿真环境中搭建了含SSSC的单机无穷大系统的仿真模型,并对有功和无功的调节过程进行了仿真,仿真结果验证了该解耦控制策略的有效性。     

SSSC的有功和无功解耦策略

考虑SSSC的动态过程,在两相同步旋转d-q坐标系下建立了装有SSSC的单机无穷大系统的(SMIBS)数学模型,并基于此模型提出了有功无功动态解耦控制策略.为了验证本文所提控制策略的有效性,在Matlab/Simulink动态仿真环境中搭建了含SSSC的单机无穷大系统的仿真模型,并对有功和无功的调节过程进行了仿真,仿真结果验证了该解耦控制策略的有效性.     

装有SSSC的电力系统有功和无功解耦策略

考虑SSSC的动态过程,在两相同步旋转d—q坐标系下建立了装有SSSC的单机无穷大系统的（SMIBS）数学模型,并基于此模型提出了有功无功动态解耦控制策略。为了验证本文所提控制策略的有效性,在MAT-LAB／SIMuuNK动态仿真环境中搭建了含SSSC的单机无穷大系统的仿真模型,并对有功和无功的调节过程进行了仿真,仿真结果验证了该解耦控制策略的有效性。     

STATCOM与SSSC改善电力系统阻尼的比较研究

电力系统故障过程中暂态能量的消失速率可以作为系统能否快速到达静态平衡点的一个标准,同时也可以看作系统阻尼的一个指标。基于这个理论,针对静止无功补偿器(STATCOM)和静止同步串联补偿器(SSSC)在系统故障过程中对系统作用的不同,分析并得出了一个单机无穷大系统故障过程中STATCOM与SSSC向系统提供的附加阻尼的表达式。仿真结果表明,STATCOM与SSSC都能够显著改善系统阻尼,但SSSC比STATCOM能更好地为系统提供阻尼,改善系统动态性能。     

SSSC非线性控制的直接反馈线性化方法

考虑了静止同步串联补偿器（SSSC）的逆变器输出交流侧电压幅值和相位的动态调节过程及其直流侧电容电压的动态变化过程，建立了SSSC的的三阶动态模型，并用直接反馈线性化方法设计了SSSC与发电机励磁的协调非线性控制器，由于采用了动态反馈补偿，因而所设计的控制器对系统运行方式的变化具有很强的鲁棒性，该文还利用MATLAB的动态仿真环境Simulink及其S＿Function编程技术建立了相应控制系统的仿真模型，并基于该模型对系统的暂态行为以及输电线路有功功率的调节过程进行了仿真，仿真结果表明，所设计的控制器能有效地对线路有功功率进行控制，并能显著地改善电力系统的暂态稳定性。     

静止同步串联补偿器的机电暂态建模

提出了一种适用于大规模电力系统暂态稳定性分析的静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)机电暂态建模方法。该方法通过合理假设,根据SSSC的数学模型和机电暂态特性,在考虑SSSC直流电压动态过程的前提下建立了SSSC的机电暂态模型。首先,根据SSSC的对外特性建立SSSC的交流侧模型;其次,根据SSSC的自身约束,通过合理假设建立SSSC的直流侧模型;在此基础上,模块化设计了其控制器模型和调制环节模型。仿真结果表明,该模型能较好地呈现SSSC的动态特性,适用于SSSC接入大规模电网时分析其对电力系统暂态稳定性的影响。     

一种提高系统稳定性的静止同步串联补偿器控制策略

风力发电及特高压直流输电在我国得到了长足发展,大容量的风电出力波动或特高压直流闭锁后,不受控的大规模潮流转移严重威胁着电网的安全稳定运行,因此高效的潮流控制手段对提高我国电网的稳定运行水平具有十分重大的意义。文中针对电力系统潮流控制的问题,推导建立了实现线路潮流控制的静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)控制策略,并搭建了其电磁暂态仿真模型;仿真结果表明,所设计的控制策略在有效控制SSSC直流电容电压的基础上,还可实现对线路潮流的精确、快速控制。文中研究成果可指导SSSC控制器设计,为大规模新能源和特高压直流输电接入后电力系统的潮流控制和稳定运行提供参考。     

静止同步串联补偿器恒功率非线性控制

首先在 dq坐标系下分析了静止同步串联补偿器（SSSC）对于系统潮流的影响,给出了SSSC输出电压 d轴与q轴分量的不同功能。分析了SSSC对于潮流控制的特点,进而针对SSSC的恒功率控制方法进行了研究。状态反馈精确线性化方法的引入实现了SSSC输出电压 d轴与q轴分量之间的解耦控制。通过2个PI环节的应用,使得 d轴与q轴电压分量能分别跟踪直流电容电压与线路潮流,并改善由于状态精确反馈线性化方法的引入所带来的对于系统模型不精确以及参数不确定所引起的弱鲁棒性。数字仿真结果证实了所提出的恒功率控制方法的有效性。     

计及静止同步串联补偿器的线路P-Q曲线电压稳定分析

提出了一种新的静止同步串联补偿器(staticsynchronous series compensator,SSSC)的恒功率控制模型,并将此模型运用于电力系统潮流计算中。仿真计算了IEEE-14节点系统在安装SSSC前后的有功、无功损耗变化;在线路的P-Q约束条件下,推导了一种新的基于线路P-Q曲线的电压稳定计算公式,得出了相应的电压稳定指标,计算分析了SSSC安装前后对电压稳定的影响。通过仿真和计算分析可以得到,安装SSSC后能明显地改善系统的电压稳定。与其他方法相比,文中所提方法具有快速简洁的优点,进而具备一定的实际应用价值。     

静止同步串联补偿器变参数非线性暂态稳定控制器的设计

静态同步串联补偿器(SSSC)对发电机暂态电动势、转子角速度等的直接影响为阻尼电力系统低频振荡提供了可能。文章在电力系统转子运动方程中计及了SSSC的作用,提出了SSSC的自适应变参数非线性控制方法。以SSSC 注入电压的相角和幅值调制系数为控制变量,在电力系统分析综合程序(PSASP)中利用用户自定义模型和程序接口(UD&UPI)建立了SSSC的暂态控制器,并利用EPRI-7 节点系统进行了暂态仿真,仿真结果验证了文中控制方法抑制低频振荡的有效性。     

基于EMTDC的静态同步串联补偿器稳态及暂态特性分析

通过对静态同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)机理的分析,提出了应用正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)技术的SSSC控制器实现方案。控制回路设计中通过对正弦参考波相角偏移量的控制使直流电容电压保持恒定。SSSC稳态时的主要作用是对被补偿线路有功功率进行调控,控制器设计中综合考虑了调制系数与补偿方式(容性或感性)之间的相关性,实现了对线路有功功率的灵活控制,响应速度和波动都满足要求。利用PSCAD／EMTDC电磁暂态仿真工具搭建了包括EPRI-7节点系统、SSSC电压源逆变器及其触发控制回路,以及相应的测量、分析模块的详细电磁暂态仿真模型。仿真实现了SSSC的稳态及暂态功能,计算结果证明了控制回路的有效性和系统模型的正确性。同时对直流电容取值及耦合变压器电抗和变比对SSSC特性的影响进行了初步分析。     

静止同步串联补偿器与静止无功补偿器的相互作用分析与协调控制

以同一系统中静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)和静止无功补偿器(static var compensator,SVC)的共同作用为研究对象,建立了2者的数学参数模型,推导出控制器之间相互作用的量化关系式。通过控制参数分析和仿真分析得出结论：灵活交流输电(FACTS)装置的控制方式和电气耦合程度对SSSC和SVC的相互作用有很大影响。最后基于直接反馈线性化(DFL)方法设计了SSSC和SVC协调控制器,仿真结果验证了该协调控制策略的有效性。     

静止同步串联补偿器在电力系统中的应用综述

介绍静止同步串联补偿器(SSSC)的系统结构及其工作机理,对SSSC在电力系统中的应用功能进行讨论,对国内外的SSSC研究现状进行文献综述,比较SSSC与固定电容器补偿和可控串联补偿之间的区别。     

配电静止同步补偿器的控制策略仿真

分析了配电静止同步补偿器（DSTATCOM）的工作原理、d-q坐标系中DSTATCOM数学模型、无功功率理论和电流直接控制方法,以及实现无功功率补偿的方式。在对DSTATCOM模型进行了深入分析后,利用Matlab/Simulink软件,采用d-q电流直接控制法,对DSTATCOM进行了仿真分析。     

STATCOM在海南电网中的应用

海南电网随着全省负荷增长、网架结构的改变,无功电压问题日益突出。针对海口地区电厂全停故障下的动态无功补偿不足,以海南电网2014年网架结构为背景,将静止无功补偿器STATCOM配置于该区电网,并进行仿真,对STATCOM的各种配置方案进行了详细的比较分析。结果表明,STATCOM对海南电网电压稳定性起到重要支撑作用,为STATCOM在海南电网的实际应用提供初步探索。