柔性交流输电系统

本文介绍了柔性交流输电系统的一般概念,该系统包括三个部分：静止同步并联补偿装置、静止同步串联补偿装置及统一潮流控制器。柔性交流输电系统的应用可大幅度提高原有交流输电系统的功率传输能力,极大地改善电网的电压质量（幅值、波形、频率）。美国电力研究中心及西屋公司的研究认为,原有的交流输电系统在应用静止同步并联补偿装置、静止同步串联补偿装置及统一潮流控制器后,其功率传输能力分别能提高４０％、５５％及９０％     

双馈风电场经混合串补外送系统次同步振荡特性

运行经验表明,双馈风机(doubly fed induction generator,DFIG)经串联补偿线路外送系统存在发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)的风险。文中给出了由静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)和固定电容器组成的混合串补装置结构及控制策略,设计了串联型柔性交流输电装置次同步频段阻抗特性仿真测试方法,并分析了SSSC的次同步频段阻抗特性及DFIG经混合串补外送系统的SSO特性。分析结果表明,SSSC的次同步频段等效电抗和等效电阻均为正,且系统的SSO阻尼随混合串联补偿中SSSC占比、补偿阻抗及补偿电压的增大而增大。文中研究成果可为大规模风电外送系统的规划设计和运行提供指导和参考。     

含有STATCOM的电力系统次同步谐振研究

在超高压远距离输电系统中采用串联电容补偿后,在某种运行方式或补偿度的情况下,会发生电力系统的次同步谐振(SSR)现象。柔性交流输电技术在电力系统中有着广阔的应用前景,是近年来电力系统研究的前沿课题之一。而静止同步无功补偿器(STATCOM)是FACTS家族的重要成员,是并联型补偿装置的代表。采用扫频-复转矩法分析系统的次同步谐振,摒弃传统的PID控制策略,设计多目标控制算法实现对STATCOM装置的系统级控制,使其在进行无功补偿的同时可以阻尼电力系统次同步谐振现象,这就显得既有理论又有现实意义。     

含有STATCOM的电力系统次同步谐振研究

在超高压远距离输电系统中采用串联电容补偿后,在某种运行方式或补偿度的情况下,会发生电力系统的次同步谐振(SSR)现象.柔性交流输电技术在电力系统中有着广阔的应用前景,是近年来电力系统研究的前沿课题之一.而静止同步无功补偿器(STATCOM)是FACTS家族的重要成员,是并联型补偿装置的代表.采用扫频-复转矩法分析系统的次同步谐振,摒弃传统的PID控制策略,设计多目标控制算法实现对STATCOM装置的系统级控制,使其在进行无功补偿的同时可以阻尼电力系统次同步谐振现象,这就显得既有理论又有现实意义.     

含有SMES电力系统次同步谐振的抑制研究

随着中国社会主义市场化经济日趋深化,国民经济日益迅速的发展,用电负荷迅速增长,电网的输送容量也在不断地增大,输电距离不断加长。在这样的发展背景下串联补偿作为提高线路输电能力的手段在电网规划中越来越受到关注,但是在超高压远距离输电系统中采用串联电容补偿后,在某种运行方式或补偿度的情况下,会发生电力系统的次同步谐振（SSR）现象。柔性交流输电技术在电力系统中有着广阔的应用前景,是近年来电力系统研究的前沿课题之一。而超导磁储能系统（SMES）是FACTS家族的新型重要成员,是储能补偿装置的代表。采用扫频一复转矩法分析系统的次同步谐振,摒弃传统的PID控制策略,设计多目标控制算法实现对SMES装置的系统级控制,使其在进行无功补偿的同时可以阻尼电力系统次同步谐振现象,这既有理论又有现实意义。     

含FACTS元件的电力系统电压稳定评估

现代电力系统包含大量柔性交流输电系统（FACTS）元件,研究其电压稳定评估方法具有重要意义。以静止同步并联无功补偿器（STATCOM）和静止同步串联无功补偿器（SSSC）的电源—阻抗模型为基础,建立了含STATCOM和SSSC的混合电力系统潮流模型,并在极坐标牛顿法潮流的基础上结合交替求解法来求解。为考虑STATCOM...     

铁路牵引供电FACTS电能质量补偿器综述

为提高铁路牵引动力系统的稳定性和电能质量,提出了不同的柔性交流输电系统(FACTS装置,主要包括静止无功补偿装置、静止同步补偿装置和铁路功率调节器等。通过综述柔性交流输电系统在铁路牵引供电系统中的应用和进展,明确了铁路牵引供电不同FACTS装置的研究现状,并对其进行了比较。     

基于双馈风机抗阻比的次同步振荡抑制策略

现有的抑制双馈风机次同步振荡(SSO)的方法大多以转子转速偏差信号作为输入,需要较大增益的同时可能会引起超同步振荡。利用双馈风电场-串联补偿输电系统的复频域阻抗模型,将基于双馈风机网侧变流器的阻尼控制等效为虚拟阻抗,解释了双馈风机在不同抗阻比以及不同补偿角度下的作用机理;基于以线路电流为输入的次同步阻尼控制方法,提出了改进的基于双馈风机抗阻比设计最佳补偿角度的阻尼控制策略及参数整定方法。以真实风电场SSO事件为算例,在MATLAB/Simulink平台搭建双馈风电场-串联补偿输电系统的等值模型,通过时域仿真验证了所提阻尼控制策略的效果。     

用FACTS技术提高电力系统静态负荷裕度能力

以连续潮流法为工具,研究静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)以及可控串联电容器补偿(TCSC)3种柔性交流输电(FACTS)器件对系统静态负荷裕度提高能力的影响,建立了SVC、STACTOM和TCSC用于潮流和稳定分析的模型。介绍了用节点参与因子和支路参与因子作为指标,选择并联补偿设备和串联补偿设备最佳安装地点的模态分析法。IEEE 14节点系统实现的算例表明:3种装置都可以提高系统静态负荷裕度,但影响程度不同。     

基于双馈风机抗阻比的次同步振荡抑制策略

现有的抑制双馈风机次同步振荡(SSO)的方法大多以转子转速偏差信号作为输入,需要较大增益的同时可能会引起超同步振荡。利用双馈风电场-串联补偿输电系统的复频域阻抗模型,将基于双馈风机网侧变流器的阻尼控制等效为虚拟阻抗,解释了双馈风机在不同抗阻比以及不同补偿角度下的作用机理;基于以线路电流为输入的次同步阻尼控制方法,提出了改进的基于双馈风机抗阻比设计最佳补偿角度的阻尼控制策略及参数整定方法。以真实风电场SSO事件为算例,在MATLAB/Simulink平台搭建双馈风电场-串联补偿输电系统的等值模型,通过时域仿真验证了所提阻尼控制策略的效果。     

三电平SSSC潮流控制研究

柔性交流输电系统(FACTS)能够根据输电需求进行灵活调整,静止同步串联补偿器(SSSC)作为FACTS中的一类,可以控制线路的阻抗、电压、线路潮流等参数。将线路潮流作为控制目标,以三电平拓扑为基础推导出SSSC的数学模型,并提出了三电平SSSC的线路潮流控制策略,同时分析了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)在SSSC中的实现方法。搭建了三电平SSSC系统的实验平台,将所提的线路潮流控制策略与SVPWM方法运用到SSSC系统中,实验验证了潮流控制策略的可行性。     

半波长交流输电柔性调谐的控制策略与仿真分析

半波长交流输电要求线路送受端的电气距离接近半个工频波长。当线路的电气长度不足半个波长时,需要进行人工调谐以确保线路呈现半波长特性。针对现有无源型调谐网络的不足,本文提出了π型半波长输电柔性调谐装置,包括两组并联调谐器和一组串联调谐器。结合并联调谐器和串联调谐器的主电路结构及工作原理,设计了适用于半波长柔性调谐的控制策略,并通过仿真验证了π型柔性调谐装置的可行性。通过适当的控制策略,柔性调谐装置可实现功率因数补偿这一附加功能,仿真结果表明,在实施功率因数补偿后,避免了无功功率经过半波长线路,减小了半波长线路沿线电压、电流的波动。     

柔性交流输电系统稳定控制综述

从柔性交流输电系统元件的数学模型、装设地点及控制策略三方面评述了稳定控制的研究工作和现状。文中从作用机理出发介绍了柔性交流系统元件主回路的代数模型;着重分析了目前研究柔性交流输电系统元件最佳装设地点的各种方法,提出了解决这一问题的两种新的方向,即二阶典型分析法和以EEAC理论为基础的参数灵敏度分析法;同时阐述了非线性控制和智能控制在柔性交流输电系统稳定控制策略中的应用情况,指出了柔性交流输电系统元件综合智能控制器设计的关键在于电力系统稳定分析的定量分析技术。     

电力电子换流技术在柔性半波输电系统调谐中的应用

半波长交流输电是一种超远距离、大容量输电形式,可以实现真正的点对点输电。传统的半波输电调谐方案是基于无源PI型或T型网络进行输电线路调谐,一定程度上限制了半波输电技术的发展和应用。无源调谐网络对系统频率变化和双回线适应性较差,容易因失谐而失去半波特性。该文提出基于电力电子换流技术的柔性半波输电系统拓扑。柔性调谐装置分为变频式和同步补偿式2种类型。变频式柔性调谐装置基于电力电子变频原理,通过调节输电频率来构造变频式半波输电系统;同步补偿式柔性调谐装置基于电力电子换流器同步补偿原理,通过调节输电线路的等效电气距离来构造同步补偿式半波输电系统,可发挥半波输电动态阻抗匹配控制功能,适用于点对点、大容量、超远距离电力输送。     

基于MATLAB PSB串联电容补偿次同步谐振的仿真分析

讨论了电网结构改变时,具有串联电容补偿输电线路产生次同步谐振的问题。利用MATLAB（Matrix Laboratory）及其电力系统仿真软件PSB,对实际系统进行仿真研究,分析了串联电容补偿度、串联电容补偿安装位置及不同长度的输电线路采用串联电容补偿时与次同步谐振频率的关系。提出了防止串联电容补偿系统产生次同步谐振的对策。     

基于集中控制的分布式潮流控制器策略研究

作为解决柔性交流输电系统(FACTS)装置可靠性低、维护成本高等问题的可靠手段,分布式柔性交流输电技术(D-FACTS)以其灵活快速的特点成为FACTS研究的热点方向。文中从分布式串联电抗器(DSR)和分布式静止串联补偿器(DSSC)的结构和原理出发,将DSSC和DSR的工作方式相结合,得到分布式潮流控制器(DPFC)方案。该DPFC子控制单元使得阻抗调节兼具连续性和分级性的特点,在系统层面以集中控制的方式进行子单元整体投切和连续控制。文中提出了基于该方案的“DSSC+”集中控制、分布安装的DPFC系统架构,具体研究了基于在线负反馈的系统控制策略,并通过实时数字仿真算例验证了该策略的有效性,为该方案的工程应用提供理论支撑。     

串联补偿技术在长距离输电中的应用

世界各地区之间越来越多的经济合作 ,加上供电行业逐步取消政府管制和私有化都导致电力系统的进一步连网。对于输送大容量的电力 ,在绝大多数情况中已确立交流输电作为最节约方案。当在跨越长距离输电时 ,要特别注意保持同步和在输电线上稳定的系统电压 ,尤其是出现输电故障时。由于采用串联补偿输电 ,交流输电的距离变得越来越远。输送主干电力的串联补偿交流输电走廊已实现输送距离超过一千公里。运行中的串联电容器的经验已展示串联补偿输电是卓有成效的。它表明同建设新输电线路的替换方案比较 ,串联补偿输电已证明是一条更加快捷和节约…     

一种串联补偿间隙保护优化设计

间隙保护作为串联补偿保护的重要组成部分,对串联电容器组和MOV限压器进行保护。对间隙保护进行了优化设计,并通过在南方电网公司500kV柔性交流输电线路固定串联补偿装置继电保护系统中的测试,验证了该优化设计的有效性和可靠性。     

可控串联补偿器的特性分析研究综述

随着电网规模的不断增大,输电质量和安全性也越来越重要。可控串联补偿(TCSC)作为柔性交流输电系统(FACTS)的重要组成部分,因其在串联补偿领域较高的性价比,是实际应用中最多且前景看好的FACTS装置。综述了国内外学者对TCSC的特性所做分析研究,对其未来的发展方向进行讨论和总结。     

超、特高压交流输电系统的输送能力分析

本文对影响交流输电系统输送能力与输送距离的几个主要因素进行了分析，包括同步运行的稳定性，电压和无功控制，串联电容补偿和并联电抗补偿等，并提出了交流输电系统的短路比概念，比较确切地刻划了两瑞交流系统对交流输电系统运行特性的影响。在此基础上，导出了一组交流输电系统输送能力与输送距离的关系曲线，可供电力规划和设计部门参考。