可控相间功率控制器(TCIPC)运行特性分析

研究了相间功率控制器IPC(Interphase Power Controller)基本结构和数学模型,通过晶闸管触发控制电感支路构成可控相间功率控制器(TCIPC),并将其应用于交流弱联系的互联电网中,推导了晶闸管触发延迟角与TCIPC参数以及两侧电网戴维南等值参数之间的关系,分析了计及两侧电网等值参数影响下的TCIPC运行特性.以东北-华北电网经带TCIPC的联络线交流弱联系为例,说明TCIPC对互联电网具有动态连续潮流控制能力.     

基于参数协调的可控相间功率控制器调节特性研究

研究了可控相间功率控制器(TCIPC)的基本结构和数学模型,通过控制晶闸管触发角等效调节相间功率控制器的基本参数,从而协调输出功率,其中,通过控制晶闸管触发延迟角等效地改变电感支路的电抗参数,通过晶闸管控制投切不同组数的电容器等效地改变电容支路的电容参数.基于简化模型绘制出TCIPC功率P-Q运行曲线图,对参数协调下的TCIPC调节特性进行研究.以实例验证了由带TCIPC联络线进行交流弱联系的两侧电网在相位相对滑移时,可以通过协调TCIPC的等效参数控制联络线传输的功率,避免有功功率大幅波动,并保证端口的电压质量,有效地缓解了常规IPC可能出现的过电压问题.     

可控相间功率控制器潮流控制特性研究

阐述了基于相间功率控制器(IPC)的通用电路模型,分析了IPC在联络线潮流控制方面的特性和晶闸管控制串联电容器(TCSC)的工作特性,提出了一种可控相间功率控制器(TCIPC)的结构。此种TCIPC能够灵活、快速、连续的对联络线功率进行控制,并可以运用较小的电容器获得较宽的参数调节范围。TCIPC潮流控制仿真分析结果验证了此模型可以控制联络线潮流的有效性。     

TCIPC提高系统稳定性的逆系统方法最优控制

可控相间功率控制器(TCIPC)对电力系统潮流控制,提高线路输送能力具有一定的作用,在研究可控相间功率控制器(TCIPC)基本原理的基础上,分析了电感、电容支路对带TCIPC联络线传输功率的控制特性,进行了TCIPC提高系统暂态稳定性的机理分析。基于逆系统方法,将含调谐型TCIPC的非线性电力系统线性化,构造出一个伪线性系统,并且依据线性二次型调节器(LQR)最优控制理论推导出TCIPC的非线性控制规律。搭建了带调谐型TCIPC的单机无穷大系统简化模型进行仿真。仿真结果验证了采用逆系统方法设计的控制策略可以在系统发生大干扰后具有良好的控制性能,能够达到提高电力系统暂态稳定性的作用。     

TCIPC提高暂态稳定性的PI控制器设计

在研究可控相间功率控制器(Thyristor Controlled Interphase Power Controller,TCIPC)的基本结构和潮流控制原理基础上,建立了在dq0坐标下TCIPC支路电流、端口电压及控制的传输功率之间关系的数学模型;依据TCIPC功角特性说明了调节IPC电感支路参数可以控制联络线传输功率达到改善系统稳定性的机理;基于TCIPC的感抗参数与联络线传输功率的关系,以电流作为TCIPC晶闸管触发控制的同步信号,将感抗期望值作为该控制器的参考信号,设计了TCIPC触发角校正的PI定阻抗控制器;并搭建了带IPC简单系统模型进行仿真。仿真结果验证了该控制器的有效性,并说明通过对TCIPC感抗的控制,可以改善带IPC系统的暂态稳定性。     

相间功率控制器潮流控制中过电压问题的研究

由于相间功率控制器(Interphase Power Controller,IPC)在电力系统潮流控制中的过电压问题应用,基于IPC的基本结构,研究了IPC的过电压问题。建立正常、扰动情况下IPC端口、电容及电感承受的电压与IPC结构参数、运行参数之间的关系表达式,得出当IPC始端电压超前末端电压,在增大有功功率的同时,IPC将向网络提供较大的感性无功功率,使IPC端口出现过电压的危险;并且IPC两条并联支路的移相角越大,电容器、电感器上过电压越严重;当IPC末端断线,将出现严重的谐振过电压。在此基础上提出了并联可控电抗器(Thyristor Con-trol Resistor,TCR)于IPC的出口处,动态调节IPC注入网络中的无功功率以控制节点电压的方法。算例表明通过TCR与IPC的协调,可以有效地控制电网的潮流分布,抑制过电压水平。     

相间功率控制器过电压及其保护的仿真分析

针对相间功率控制器(interphase power controller,IPC)在潮流控制过程中过电压及其保护的问题,基于相间功率控制器的基本结构原理,建立了电压与元件参数之间关系的数学模型,探讨了IPC过电压出现的原因及其保护系统的组成,并以两电网带IPC 240联络线为例采用Matlab中的Simulink搭建...     

提高系统稳定性的调谐型TCIPC非线性控制器设计

根据相间功率控制器(IPC)功率控制特性,通过对比调谐型IPC与非调谐型IPC调节功率的灵敏度,说明了调谐型IPC对联络线功率的调节能力比非调谐型IPC强。基于微分几何仿射非线性控制理论,推导出调谐型可控相间功率控制器(TCIPC)仿射非线性系统模型,并根据状态反馈精确线性化方法,设计了调谐型TCIPC非线性控制器。以单机无穷大系统中串入调谐型TCIPC为例进行仿真。结果表明:采用所提出的控制方法设计的调谐型TCIPC控制器,在系统发生大干扰后具有良好的阻尼性能,可以起到提高系统暂态稳定性的作用。     

基于萤火虫算法的TCIPC功率振荡阻尼控制器的设计

在研究可控相间功率控制器(TCIPC)基本原理的基础上,分析了电感、电容支路对带TCIPC联络线传输功率的调节作用及TCIPC阻尼系统功率振荡的机理,设计了一种TCIPC功率振荡阻尼控制器,提出了一种混合的萤火虫算法和模式搜索技术(h-FAPS),该技术综合萤火虫算法的全局搜索能力和模式搜索算法的局部搜索能力,实现了控制器的参数优化。为了解决使用远距离信号可能会影响控制器可靠性的缺点,采用由本地可测量的有功功率信号改进的远程速度偏差信号作为控制器的输入信号。搭建带TCIPC的单机无穷大系统简化模型进行仿真,仿真结果验证了控制器的有效性,该控制器在系统受到干扰后具有良好的阻尼性能,可以起到提高系统稳定性的作用。     

相间功率控制器改善暂态稳定性的研究

相间功率控制器(Interphase Power Controller,IPC)接入互联系统中对稳定性有一定的影响.基于IPC元件参数与功率之间的关系,通过简单系统的功角曲线分析了调节IPC元件参数改善系统暂态稳定性的机理.基于IPC的端口电压与电流的关系,说明IPC是电压控制的电流源,据此设计了功率和电流双回路可控相间功率控制器(Thyristor Controlled Interphase Power Controller,TCIPC)的控制系统.以电流作为TCIPC晶闸管的同步信号,将线路电流和有功功率的期望值作为IPC控制器的参考信号,设计了不完全微分PID控制模型.仿真结果表明:在系统发生扰动的情况下,通过设计的控制器能较好地调节TCIPC电感参数,从而有效地控制联络线的传输功率,改善带TCIPC互联系统的暂态稳定性.