一种可配置的FACTS实验系统的研究

为了能够全面地了解FACTS系统的特性，本文建立了一台可配置的FACTS实验系统。根据不同的要求可以实现STATCOM、SSSC、DVR以及UPFC的功能。通过建立FACTS系统的状态空间模型，结合对不同FACTS系统工作的矢量图分析，设计了相应的控制系统。最后分别对上述四种FACTS系统进行了相应的实验，实验结果表明这种可配置的FACTS实验系统能够较好的实现上述四种FACTS系统的功能，它为研究设计、改进和验证FACTS控制系统提供了一个实验平台。     

潮流和最优潮流分析中FACTS控制器的建模

综述了最近FACTS控制器的数学模型在电力系统潮流和最优潮流分析中的新进展.不仅讨论了单换流器FACTS控制器,如静止同步并联补偿器(STATCOM)和静止同步串联补偿器(SSSC);而且也讨论了多换流器FACTS控制器,如统一潮流控制器(UPFC)、相间功率控制器(IPFC)、通用统一潮流控制器(GUPFC)和电压源型直流输电(VSC HVDC).此外还讨论了基于电压源换流器技术的HVDC的数学模型.不仅涵盖FACTS控制器的单相数学模型,而且也涉及FACTS控制器的三相数学模型.此外,还探讨了多换流器FACTS控制器的电流、电压以及功率等不等约束在潮流计算中的数学模型及计算机实现.     

静止同步串联补偿器的最优控制研究与仿真

提出了用线性最优控制原理对SSSC进行最优控制设计的方法,采用了MATLAB中的动态仿真工具Simulink建立了SSSC的仿真模型,并以含SSSC的简单系统为例,用S－Function仿真分析了SSSC在系统故障过程中的暂态特性和对系统有功功率的调节特性,验证了该方法的有效性。     

静止同步补偿器多目标协调控制器的设计

指出了在ＳＴＡＴＣＯＭ（ＳｔａｔｉｃＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＣｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ,静止同步补偿器）控制器设计过程中面临的多控制目标协调问题。除了快速的电压支撑功能以外,ＳＴＡＴＣＯＭ在电力系统中还应该起到提高暂态稳定极限,阻尼功率振荡等作用。本文从理论分析和数字仿真两方面分析了这些控制目标的矛盾并指出了在各种状态下ＳＴＡＴＣＯＭ控制器设计的原则,即根据当前时刻系统的状态确定主要的控制目标。在不严重损害其它目标的实现的前提下尽可能提高该控制目标要求的性能。本文根据这些原则设计了ＳＴＡＴＣＯＭ的协调控制器。数字仿真表明该方法可取得满意的控制效果。     

FACTS技术研究现状及其在中国的应用与发展

概述性地描述了柔性交流输电技术（FACTS）在改造中国电力系统中将发挥的巨大作用及广阔的市场前景、FACTS技术的研究与应用现状及发展趋势,以及FACTS 在研制过程中的一些关键技术问题。     

含FACTS元件的电力系统三相潮流分析

电力网络中加入FACTS元件改变了原有网络三相系统的结构,常规三相潮流应随之变化.该文针对此类问题在对几种典型FACTS元件潮流控制机理及常规三相潮流分析的基础上,建立了分别含TCSC,SVC和UPFC三类典型FACTS元件的三相潮流的三序解耦模型.将TCSC用等效阻抗并经相序变换成序参数,加人到常规三相潮流方程中作为...     

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。     

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...     

基于线性化模型的含FACTS装置的电力系统相对增益矩阵求解及应用

利用相对增益矩阵(RGA)方法可定量分析FACTS 控制器之间的交互影响,但随着电网密度和复杂程度的加剧,利用Phillips-Heffron模型进行RGA分析计算变得非常复杂。建立了新的含SVC和STATCOM的多机电力系统线性化模型,将其与Phillips-Heffron模型进行对比并指出线性化模型的优点。利用此模型推导出系统的传递函数,可以简化求解RGA矩阵的过程。为验证此模型的效果,以静止无功补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)作为研究对象,通过建立的线性化模型和RGA分析,找出两台SVC之间、SVC和STATCOM之间的负交互影响与电气距离的关系,并利用时域仿真法验证了此交互影响分析结果的正确性。     

基于智能计算的多FACTS协调配置

灵活交流输电(flexibleAC transmission system,FACTS)装置在电力系统中应用广泛,但通常各台FACTS设备都是针对本地量和各自目标进行参数整定。为了更大程度地发挥FACTS效用,消除潜在的不利交互影响,有必要对多FACTS进行参数的协调配置。文中首先采用小波变换分析了协调配置的必要性,结合改进的多目标量子遗传算法和极限学习机提出了多FACTS协调配置算法,最后在装设有TCSC和SVC的算例中进行仿真,验证了所提算法的有效性。     

基于多FACTS的网侧阻尼协调控制量化指标研究

研究多变量系统等效开环过程(effective open-loop process,EOP)理论在电力系统多柔性交流输电装置(flexible AC transmission system,FACTS)协调控制量化分析中的应用,并提出基于EOP的多FCATS阻尼控制器交互作用分析方法及量化指标。推导电力系统阻尼控制框架下的 EOP,在此基础上建立用于多FACTS阻尼控制器分析的阻尼控制等效开环过程(damping control effective open-loop process,DCEOP)。提出基于 DCEOP 谱半径和多变量 Nyquist 推广定理的多FACTS阻尼控制器交互影响分析方法,可以判断系统中是否存在多FACTS阻尼控制器的负交互作用。进一步推导并提出基于DCEOP的多FACTS交互风险因子和交互作用因子,实现了多FACTS阻尼控制器协调控制及交互作用的量化分析。最后,通过算例分析验证了所提方法的正确性以及在实际电网中应用的可行性。     

FACTS控制器间交互影响及协调控制研究进展

柔性交流输电FACTS技术和设备在大规模互联电力系统中的应用日益广泛,研究FACTS控制器的交互影响及其协调控制也变得极其重要.文中给出了交互影响的定义,介绍了目前研究中所发现的涉及各种FACTS控制器的交互影响类型,总结了用于分析这些交互影响的若干实用方法,最后对FACTS控制器的协调控制方法进行了综述,并进一步指出后续研究中值得注意的新的课题.     

灵活交流输电系统在电力系统中的应用

指出了现代电网存在的问题以及解决此类问题的有效途径，描述了灵活交流输电（FACTS）技术的发展过程及在我国的研究现状，进一步说明了采用FACTS技术将成为我国区域大联网后，解决电网一系列有关稳定运行问题的有效手段。     

基于多FACTS的网侧协调阻尼控制机理研究

柔性交流输电装置(flexible AC transmission system,FACTS)在提升电网安全稳定和运行效率方面发挥着重要的作用。随着柔性交流输电装置在电力系统中的广泛应用,研究系统中多FACTS的协调控制机理对于实现系统的协调阻尼控制具有重要的理论价值和现实意义。针对实现多FACTS协调控制过程中遇到的交互影响问题,提出基于选择模式分析(selective modal analysis,SMA)和多变量频域控制理论的多FACTS交互作用机理分析方法,通过SMA实现多FACTS交互作用的有效特征量提取,进而通过多变量频域控制理论推导出多FACTS间的交互作用关系和发生条件,并在此基础上揭示多FACTS间交互作用机理。研究结果表明:处于多机系统同一电力区域中的多台FACTS阻尼控制器间存在相互制约的关系,当控制器参数满足负交互条件时会发生比较明显的负交互作用,严重时甚至威胁系统的安全运行,当控制器参数满足协调运行条件时才能保证多FACTS间的协调运行与控制。通过仿真验证了文中机理研究的正确性以及在实际电网中应用的可行性。     

Fast decoupled load flow analysis with SSSC power injection model

This paper presents a facile incorporation of a static synchronous series compensator (SSSC) into the fast decoupled (FD) load flow method. The model is based on power injection formulation. The SSSC is represented by a series impedance and two power injection loads at the terminal nodes. These power injection loads are based on the specified power flow and updated during the iterative process. This developed model of SSSC can be implemented easily in the FD load flow method without changing in the basic computational algorithm. The developed model overcomes the problem of power flow SSSC model which exists when only the SSSC links two subnetworks. The FD load flow with the power injection model of SSSC has been validated using standard IEEE data. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

STATCOM提高系统暂态稳定及阻尼的动模实验研究

介绍了在清华大学±１０ｋｖａｒｓｔａｔｉｃ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ（ＳＴＡＴＣＯＭ） 动模装置上最新的实验结果。在系统发生故障时,ＳＴＡＴＣＯＭ 如何向系统贡献力量是本文主要研究的问题。从系统解列固然可以保护ＳＴＡＴＣＯＭ 自身安全,但却由于太长的恢复时间而丧失了其在系统最需要电压支持时可以快速吞吐无功的优点,并介绍了ＳＴＡＴＣＯＭ 在异常工况下脉冲封锁、快速恢复技术的动模实验结果。在该技术的基础上,还报道了ＳＴＡＴＣＯＭ 用以提高系统暂态稳定和增强系统阻尼的动模实验结果,证明了ＳＴＡＴＣＯＭ 可提高输电系统传输容量极限,实验还验证了ＳＴＡＴＣＯＭ 电压控制与阻尼控制之间的矛盾     

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。     

多机系统励磁与SSSC的非线性鲁棒协调控制

针对多机电力系统中,发电机励磁和静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)的协调控制问题,引入广义Hamilton系统理论,进行非线性协调控制器设计。SSSC采用考虑内部动态的三阶模型,并将SSSC与各台发电机的相互作用用附加电磁功率表示。将包含发电机励磁和SSSC的多机电力系统描述成广义耗散Hamilton系统形式,利用边界函数法和L2干扰抑制控制方法设计了发电机励磁和SSSC的协调控制器。四机两区域系统的仿真结果表明:与传统的分散控制器相比,所提的非线性协调控制器能够有效地提高系统的暂态稳定性和电压调节性能。