FACTS优化配置提高电网最大输电能力

灵活输电系统(FACTS)技术是提高电网输电能力的有效手段。本文采用可控串联补偿器(TCSC)和可控移相器(TCPS)的功率注入模型,在建立的计及TCSC和TCPS最大输电能力(TTC)的最优潮流计算模型基础上,运用序列二次规划法对其进行求解。考虑到确定FACTS配置位置的重要性,提出以最小奇异值与FACTS控制参数的灵敏度作为指标,选择最优配置位置,对IEEE30节点系统进行的仿真结果表明方法的有效性。     

具有FACTS设备的电力系统无功补偿优化

本文介绍了一种考虑ＦＡＣＴＳ设备ＳＶＣ与常规补偿设备相结合的电力系统无功补偿优化方法,建立了以年电能损失费用与折合为等年值的新增无功补偿设备的投资费用 最小为目标,同时考虑三种不同运行方式的数学模型,求解方法采用非线性规划中的共轭梯度法,具有较好的收敛性。算便结果表明,上述方法技术上是可行的且具有较大的经济效益。     

FACTS暂态稳定控制的系统模型的研究

多机系统所特有的多摆失步和多模振荡现象是实际电力系统暂稳研究中的重要问题。目前以单机-无穷大系统为模型所设计的FACTS控制器,因系统模型的局限性不能很好地解决上述问题,文中提出了4机系统模型作为FACTS暂稳控制研究的基本模型。以可控串联补偿（TCSC）为例,进行了PI控制在单机-无穷大系统和4机系统上的性能比较,说明了提出4机系统模型的必要性。通过在4机系统上进行迭代学习控制（ILC）的研究,并在17机系统上进行校核,验证了该模型的正确性和典型性。     

TCSC的稳态及暂态特性研究

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，得到解析解，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，分析并示出了ＴＣＳＣ暂态过程。     

可控串联补偿控制系统的设计及实现

介绍了可控串联补偿装置的基本结构及其对控制系统的要求，设计并实现了符合控制要求的可控串联补偿控制系统，系统包括触发器和控制器的软硬件，TCSC控制系统的功能采用模块化设计，具有较高的通用性和可扩展性，设计实现了可控串补偿装置在3种不同的工作模式下灵活快速地转换，给出了控制器的实验结果。     

基于能量函数及PID算法的TCSC控制策略

可控串联补偿TCSC可以连续调节输电线路的阻抗、阻尼系统的振荡,提高系统暂态稳定性.首先,采用暂态能量函数TEF值对系统稳定性进行量化,推导出仅含支路信息的TEF对时间的导数表达式,以导数值最小为目标,制定系统中支路的TCSC装置控制策略.在此基础上,加入PID连续控制方式,提高TCSC的控制精度,精准调节TCSC对线路电抗的补偿值达到控制策略所得阻抗值.最后,在单机无穷大系统上进行仿真验证.结果表明:提高TCSC控制精度能够有效避免系统在大扰动后发电机首摆失稳,并能提高振荡收敛速度.推广至多机系统,仿真结果表明:该控制策略同样具有优越性.     

基于源网协同的风电并网系统双层优化调度

在风电渗透率较高时,多点接入的风电出力波动就会在整个电网中形成扰动,威胁电网的安全稳定运行.针对风电的多点扰动带来的潮流全局窜动和局部涌动,以常规机组出力、储能系统（ESS）充放电功率和可控串联补偿装置（TCSC）为调控手段,建立了含风电场的源网协同双层调度模型.上、下层模型分别以全网潮流均衡度和关键断面潮流均衡度为优化目标,采用多精英保留策略的遗传算法对所建模型交替迭代求解.含风电场的IEEE39节点系统算例验证了调度方法的可行性和有效性.     

TCSC提高大容量风电接入系统的稳定性及控制策略

大容量风电的接入使得系统的稳定性发生变化。本文推导出了含有大容量风电的网络暂态能量函数的表达式,分析了大容量基于双馈感应电机(DFIG)的风电机组接入系统后暂态能量在网络中的分布特性。根据大容量基于DFIG的风电机组接入系统,暂态能量的分布同样具有聚积性的特点,分析了可控串联补偿装置对系统暂态稳定性的影响,并以网络能量函数为依据提出了仅依赖于支路信息的控制策略。以单机无穷大系统和New England 10机39节点系统为算例进行了仿真计算,结果表明了所提控制策略可以有效提高系统暂态稳定性,并能改善风电场在电网发生故障后电压的恢复。     

确定TCSC安装位置和安装容量的方法

确定可控串联补偿(TCSC)安装位置时,灵敏度方法能提供一些敏感支路信息但不是很精确,故提出一种改进的TCSC选址方法.首先采用输电能力对支路电抗的灵敏度求出系统中对安装TCSC较为敏感的支路群,然后利用改进的粒子群算法在较敏感支路群中确定TCSC的最佳安装位置,并求出TCSC的最佳安装个数和安装容量,来达到系统的输电能力最大、网络损耗最小的目的.针对PSO易陷入局部最优的缺点,把元胞自动机理论和种群熵的概念引入粒子群算法对其进行改进,最后,IEEE30节点系统的仿真计算结果验证了所提方法的有效性.     

新疆与西北联网第二通道应用串补的次同步谐振风险及对策研究

对750 kV新疆—西北联网第二通道应用串补可能带来的次同步谐振问题进行了研究。采用系统频率扫描及时域仿真方法,分析了750 kV新疆—西北联网第二通道应用串补后周边火电厂发生次同步谐振的风险。研究结果表明,西北750 kV电网应用串补后,在个别极端情况下存在发生次同步谐振的风险,而采用750 kV可控串补可对次同步谐振起到抑制作用。由于西北电网现阶段发生次同步谐振的可能性较低,建议在实际运行中避开危险工况并加装扭应力继电器等保护措施;而是否采用750 kV可控串补宜结合经济性方面的因素综合考虑。