对TCSC模型和阻抗提法的商榷

灵活交流输电系统(FACTS)技术在电力系统中有着广阔的应用前景,可控串联电容补偿(TCSC)便是FACTS家族的一个重要成员,针对TCSC基波阻抗提法不甚明确的现状,就稳态工作时的时域分析作了比较深入的研究.通过选取串联电流源型等值分析电路,经过严格的数学推导给出了唯一确定的公式定义,对当前研究文献中的一些说法提出了质疑和商榷.同时首次提出了串联电压源型研究模型选取不适的概念,并在Simulink集成环境中建立起仿真模型电路,通过其频域上的仿真结果与前述时域结果的对照分析,充分印证了该提法.     

TCSC数学模型和控制技术研究综述

随着电网的不断发展,高电压、远距离和大规模互联电网将是必然的发展趋势。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,是未来输电系统的支撑技术,在电力系统中的作用越来越重要。首先介绍了TCSC的基本原理和特点,然后从数学模型和控制方式两方面综述了TCSC研究的主要成果,最后总结了国内外的应用现状,并提出了一些存在的问题和对进一步研究的方向进行了展望。     

两种TCSC旁路起动模式的对比研究

TCSC旁路的目的在于当系统发生故障时抑制短路电流、减轻氧化锌避雷器MOV能量吸收的负担，使MOV不致工作在太高的保护水平，从而在选择设备时，降低MOV的投资。因此，当故障发生时，快速有效的起动旁路模式十分重要。本文就能耗与能耗梯度两种旁路起动模式做出分析对比，指出它们各自的特点，并借助数字仿真予以验证。     

TCSC的次频阻抗特性

在假设可控串联补偿（TCSC）两端电压中工频分量和次频分量能够解耦的条件下,推导出了当在TCSC的基波电压上叠加一个微小的次同步频率分量电压的情况下,TCSC等效次频阻抗表达,式此基础上,分析了TCSC抑制次同步谐振的机理,分析表明,TCSC对次同步频率分量呈现正电阻特性,共抑制SSR的机理在于电阻效应和电感效应等的综合作用。仿真结果证实了 频模型分析结果的正确性。     

可控串联补偿（TCSC）的分析研究（上）：计及TCSC详细模型的电力系统…

在建立ＴＣＳＣ的物理数学模型的基础上，通过求解描述其特性的微分方程组，得到解析，并进一步导出了稳态及暂态情况下ＴＣＳＣ装置的基波阻抗公式和电感，电容元件支路的电压电流表达式；提出了含有ＴＣＳＣ装置的电力系统仿真的原理和方法，将ＴＣＳＣ模型与系统分析程序接口，实现了详细计入ＴＣＳＣ影响的稳及暂态稳定仿真计算；     

用TCSC提高西北电网暂态稳定极限的研究

就西北电网西电东送问题中可控串联补偿的应用效果做了仿真研究；介绍了晶闸管可控串联补偿(TCSC)的结构及运行方式、稳态和暂态数学模型。通过大量仿真计算的结果对比，给出了关于TCSC安装位置、容量、控制器结构及其参数取值的建议。仿真计算表明，采用TCSC能大幅度提高西北电网西电东送的能力，是根本解决西电东送瓶颈问题的一种可行的方法。本文所采用的控制策略对提高系统的暂态稳定性效果非常明显。     

基于模糊PID阻抗控制的TCSC研究

设计了可控串联电容补偿装置(TCSC)的模糊自适应整定PID阻抗控制器,克服了传统PID控制的不足,具有较强的鲁棒性,使控制质量提高。结合逆系统方法和二次型最优控制理论,设计了双机系统的TCSC非线性最优稳定控制器。根据TCSC非线性最优控制器在线计算的容抗值作为命令容抗,通过模糊PID控制器使TCSC实现该命令容抗。仿真结果表明所设计的控制器有效地阻尼系统振荡,提高了系统的稳定性。     

用TCSC改善阳城至淮阴输电系统送电能力的研究

本文就阳城至淮阴远距离输电系统中可控串联补偿装置的前景作了简单的分析,提出以两端相角差为控制量的就地控制方式,简化了控制手段。仿真结果表明,可控串补能够较大幅度的提高输电能力,且本文中提出的控制策略对提高系统的暂态稳定性有明显效果。     

伊冯可控串联补偿阻抗控制暂态特性的数字仿真

本文介绍东北地区伊敏至冯屯５００ＫＶ可控串联补偿装置阻抗控制暂态特性的数字仿真结果。     

面向工程实际的TCSC底层阻抗控制仿真

TCSC的底层阻抗控制是整个装置实现与否的关键。本文从工程实际出发，充分考虑各个环节的实际情况．建立了符合实际的TCSC底层控制模型．并对其中的一些关键性技术问题进行了很好的解决。基于本模型的仿真对于实际工程具有较强的指导意义。本文还提出一套阻抗控制方法和晶闸管全触发方法．仿真结果证明．提出的控制方法切实可行．具有较好的工程意义.     

基于本地测量信号的TCSC抑制次同步振荡附加控制

越来越多的柔性交流输电系统（FACTS）装置应用于电网,成为可能的次同步振荡激发源,严重的次同步振荡将直接导致大型汽轮发电机组转子轴系的严重破坏,危及电力系统的安全运行。为了有效抑制次同步振荡,文中设计了基于测量阻抗提升系数（本地测量信号）的可控串联补偿（TCSC）控制次同步振荡方法,并通过建立包含火电机组的TCSC系...     

TCSC运行原理及其在电网中的工程应用

可控串联补偿(TCSC)是柔性交流输电装置的典型代表,基于适当的控制策略TCSC能快速连续地调节输电线路电抗,减小因功率输送引起的电压降和功角差,提高线路输送能力和电力系统的稳定性.为使工程技术人员更好地掌握TCSC技术,主要分析TCSC的运行原理,在此基础上给出了TCSC在现代电网中的工程应用情况.     

用于TCSC阻抗控制的单神经元自适应PID控制方法

可控串补(TCSC)的阻抗控制是整个串补装置成功与否的关键,而P1D控制是最为常用的阻抗控制方法.分析了常规PID控制在命令阻抗从同一阻抗阶跃到不同阻抗时鲁棒性不好的原因,探讨了PID参数在线调整的必要性.通过大量的数字仿真,总结出了PID控制参数与命令阻抗的规律:PID控制参数与阶跃响应前的阻抗状态无关,而与命令阻抗有关;闭环PID控制应作用于响应特性较慢的高阻抗运行区,命令阻抗越大,控制器的积分和微分环节作用越应加强,比例环节的作用越应减弱,命令阻抗越小,控制器的积分和微分环节的作用越应减弱,比例环节的作用越应加强.提出了用于TCSC阻抗控制的单神经元自适应PID控制方法.该方法通过自适应神经元对PID参数进行调整,与常规PID控制的仿真结果比较表明,该方法具有较好的鲁棒性,适用于不同的命令阻抗,具有较强的实用性.     

可控串补保护控制系统的设计

TCSC是FACTS家族中一名重要成员,其使用使串联补偿具有更大的灵活性与实用性.在TCSC基本原理及运行模式的基础上对该套装置的保护和控制系统进行了配置和设计.详细分析了可控串补中电容器、金属氧化物可变电阻(MOV)、晶闸管阀、火花放电间隙、平台、旁路断路器、冷却系统等设备的保护原理,阐述了各保护的功能及其作用.另外...     

成碧可控串补工程中阻尼控制试验分析

甘肃成县-碧口线220kV可控串补(thyristorcontrolledseriescompensator,TCSC)工程是我国第一个可控串补国产化示范工程,甘肃陇南地区电网为典型长线弱送端系统,系统稍有扰动或者增加机组出力,成碧线就会出现低频振荡。介绍了成碧系统采用电力系统稳定器(powersystemstabilizer,PSS)以及TCSC阻尼低频振荡的控制方案,系统试验结果表明,成碧线TCSC可有效抑制低频振荡,且TCSC和PSS之间可以实现协调配合。     

可控串联补偿装置器件级数字仿真研究

在可控串联电容补偿装置（ＴＣＳＣ）的研究中,用电容、电感、晶闸管、ＭＯＶ等元件构造ＴＣＳＣ器件模型。选择合适的步长、触发才暂态稳定控制器,在实际多机系统中进行ＴＣＳＣ数字仿真研究。结果表明,所采用的ＴＣＳＣ器件模型和控制方法可在仿真中正确实现了ＴＣＳＣ的触发功能和控制功能。     

基于NetBIOS和Visual C++的可控串补监控系统

基于Windows下的Visual C 6．0平台,采用NetBIOS通信协议,开发了可控串联补偿器TCSC(Thyristor Controlled Series Compensation)监控系统。介绍了TCSC监控系统的网络通信流程以及NetBIOS提供的3种基本服务和2种服务方式。详细阐述了TCSC监控系统录波、控制、数据存储、波形绘制、主界面及元件参数实时显示等功能,并给出了部分程序设计。     

Application of improved PSO to power flow control by TCSC for maximum acceptance of requested wheeled power

Open access to electric power transmission networks has been carried out in order to foster generation competition and customer choice worldwide. When several PPSs request to simultaneously supply power to customers based on bilateral contracts, it is expected that the transmission network accepts amounts of wheeled power requested by the PPSs as much as possible. It is possible to maximize total requested wheeled power by controlling power flow through transmission lines. It is well known that FACTS device is available to control line flow flexibly. In this paper, in order to maximize total wheeled power simultaneously requested by several PPSs, the authors propose an algorithm to determine the optimal reactance of TCSC (a type of FACTS device). The proposed algorithm is based on Particle Swarm Optimization (PSO), which is an optimization method based on swarm intelligence. In the proposed algorithm, PSO is improved to enhance ability of searching global minimum by giving different characteristic to behavior of each agent. In order to check the validity of the proposed method, numerical results are shown for 6 and IEEE 30 bus system models. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 155(2): 17–26, 2006; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20085