柔性交流输电系统交直流潮流可靠性评估模型

根据串联补偿器(TCSC)、晶闸管控制移相器(TCPST)和统一潮流控制器(UPFC)的工作原理,从交流和直流潮流的视角建立了潮流计算和最优负荷削减模型,采用状态枚举法在RBTS可靠性测试系统中进行分析和验证,结果表明采用交流潮流模型能更准确评估FACTS元件对系统可靠性的影响;而直流潮流模型计算耗时较少,且当节点电压约束不是刚性约束时,所得结果与交流潮流模型结果相近.     

以电容电压过零点为同步信号的可控串补装置触发脉冲特性的分析

在以电容电压为同步信号的可控串联补偿装置(TCSC)中,由于存在电容器、电抗器等储能元件,因此在通过改变晶闸管触发角调整TCSC的运行工况时,电容电压过零点不能由原稳定运行状态立即达到新的稳定运行状态,这势必会影响TCSC的阻抗调节特性.文中给出了这种TCSC装置在计及电抗器电阻时的电容电压表达式,研究了TCSC运行在感性区、晶闸管触发角跃变时电容电压过零点的变化规律,并对TCSC在暂态、稳态过程中的电容电压过零点的振荡特性进行了深入分析.     

TCSC与FSC对线路保护影响的对比分析

在分析可控串联电容补偿器TCSC(Thyristor-Controlled Series Capacitor)的运行模式、故障后的动作行为和动态基频阻抗特点的基础上。对比常规串联电容补偿器FSC(Fixed Series Compensation)。分析了TCSC对距离保护、方向元件及纵联保护的影响,认为：与FSC的线路相比,在TCSC线路上保护的性能不会降低,在FSC线路上运行的保护,可以在TCSC线路上很好地运行。     

统一潮流控制器接入对距离保护的影响及对策

统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller, UPFC)接入交流系统将改变传输线的潮流,进而对距离保护产生重要的影响。为了研究UPFC的接入对线路距离保护的影响,文章建立了UPFC直流侧电压的暂态数学模型,进而推导出在UPFC存在时阻抗元件的测量阻抗表达式。通过定量分析测量阻抗在阻抗复平面上的轨迹变化,发现UPFC的串联侧注入电压改变阻抗元件的动作边界。为了减小UPFC对距离保护性能的影响,提出了距离保护的偏移圆特性,并配合功率方向元件构成完整的距离保护方案。在MATLAB/Simulink中建立UPFC系统模型,仿真结果表明,与基于广义回归神经网络的自适应保护方案相比,所提出的距离保护方案具有更高的可靠性、选择性和灵敏度。     

含UPFC线路的自适应距离保护研究

UPFC作为典型的FACTS元件,可以灵活地调节系统的功率传输,但也会造成线路参数变化,影响传统保护的动作,研究含有UPFC的输电线路对传统距离保护产生的影响.针对加入UPFC后造成的阻抗增量,提出两种自适应解决方案,使保护整定值成为可变的阻抗圆,随故障后UPFC状态变化而变化,使得距离保护能正确动作.     

统一潮流控制器对距离保护影响的分析

UPFC(统一潮流控制器)是FACTS(灵活交流输电系统)装置中较理想的通用设备，其装设将对继电保护尤其是距离保护产生很大的影响。文章详细分析了在单回和双回输电线路上装设UPFC时对距离保护测量阻抗所产生的影响，并提出了解决方法。     

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...     

500 kV苏南UPFC接入对距离保护的影响及应对策略

在苏州南部地区接入统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)可以提升电网供电能力,但是UPFC的接入会对输电线路保护的可靠性、选择性和灵敏性产生影响。文中基于500 kV苏南UPFC工程,结合线路故障后UPFC系统的控制保护逻辑,通过建立含UPFC的电力系统故障等值模型,分析了UPFC接入对线路两侧距离保护动作特性的影响并提出应对性策略。     

可控串联补偿调压特性的分析和研究

针对长距离、重负荷线路末端电压偏低的问题,提出了串联电容补偿调压技术。可控串联补偿调压技术(TCSC)由于其可连续调节串补容抗,实现对负荷侧电压的连续调节特征,正逐步取代固定串联补偿技术,成为主要的串补调压技术。本文分析了可控串联补偿调压的原理和相关参量的计算,重点对TCSC调压系统的调压性能进行分析,研究负荷负载率、负荷功率因数和晶闸管触发角对TCSC系统调压性能的影响,为TCSC调压技术的应用提供理论依据。     

含可控移相器的超高压输电线路工频过电压分析

为了改善电网潮流分布不均的情况,拟将可控移相器(thyristor controlled phase shifting transformer,TCPST)应用于广东电网,TCPST的加装会改变系统参数,对工频过电压产生影响.为此,首先介绍TCPST结构和工作原理,并在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建电磁暂态仿真模...     

Quantitative evaluation of generator power control effect of FACTS controllers for power system stabilization

The advancement of power electronics technologies has significantly developed the power system stabilizing controllers. Quantitative as well as qualitative evaluation of their effectiveness in power systems is a matter of great importance for the feasibility investigation of these apparatus. In this paper, the possible control region of FACTS controllers with series and/or shunt configuration in a single machine to infinite bus system is formulated in the powerangle curve with a set of algebraic equations. The effectiveness of TCPST (Thyristor‐Controlled Phase Shifting Transformer), SSSC (Static Synchronous Series Compensator), and TCSC (Thyristor‐Controlled Series Compensator) for the improvement of the transient stability is evaluated quantitatively as a numerical example. The correctness of the proposed method has been confirmed by analysis based on the electromagnetic transients simulation with a detailed system model. © 2001 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 138(3): 43–51, 2002     

FACTS对电力系统静态安全性影响评价指标体系研究

针对目前评价灵活交流输电系统（FACTS）系统稳态性能影响指标的不足,结合FACTS设备自身控制潮流和电压的工作特性,提出了一套全面评估FACTS设备对系统静态安全性影响的指标体系。建立了基于运行状况的晶闸管控制串联电容器（TCSC）、静止无功补偿器（SVC）、统一潮流控制器（UPFC）可靠性模型,并基于该模型提出了FACTS设备的控制策略,该策略以状态量越限值最小为控制目标。建立了采用蒙特卡罗仿真的概率评估算法。通过IEEE-57节点的计算验证了所提指标体系和算法的有效性。     

可控移相器研究现状及其发展前景

随着电力电子技术的发展及其在FACTS设备中的应用,可控移相器(Thyristor Controlled Phase Shifting Transformer,TCPST)显示了良好的应用前景,它不仅具有传统机械式移相器(PST)控制潮流的作用,而且由于电力电子器件响应速度快的特点,使其具有阻尼振荡,提高暂态稳定等特点。介绍了可控移相器的原理,功能,并对已存在的可控移相器拓扑结构进行分类,并在此基础上浅谈可控移相器的发展前景。     

TCSC动模装置及其实验研究

介绍了一套可控串联补偿(TCSC)动模装置,分析了其控制功能和结构.该装置控制采用分层控制策略,分为面向装置的底层控制和面向电力系统的上层控制,各层控制系统完成不同的控制目标,便于进行各种控制策略的研究.为实现TCSC的控制功能,设计了TCSC动模装置监控保护系统,其从功能实现上分为霍尔传感器、信号接口模块、控制保护单元、录波单元、通信及远程监控单元等5部分.通过动模实验研究了TCSC装置的开环阻抗调节和过电压保护特性.结果表明,TCSC在开环阻抗控制模式的阶跃响应时间在60～140 ms;在上层主控制采用定功率控制的情况下,进行TCSC的区内和区外故障实验发现,TCSC的过电压保护能按照保护设定值要求正确动作,验证了所研制的TCSC动模实验装置的过电压保护功能的有效性.     

Differential energy based relaying for thyristor controlled series compensated line

The paper presents a differential energy based protection scheme for transmission line including Thyristor Controlled Series Compensator (TCSC) using time–frequency transform such as S-transform. Initially the current at sending and receiving ends are retrieved and processed through the time–frequency transform such as S-transform to generate the time–frequency patterns (frequency contours). Spectral energy content of the frequency contours of both current signals are calculated and differential energy is computed to register the fault patterns in the transmission line. The tripping signal can be issued based on a set threshold, within two cycles from the fault inception, meeting the speed criteria of the digital relay. The results indicate that the differential energy based protection scheme can reliably detect the fault patterns in TCSC line including wide variations in operating conditions of the faulted power network.     

可控串补动模装置研制及阻抗特性研究

提出了可控串联补偿器TCSC(Thyristor Controlled Series Compensation)动模装置的设计方案，给出了系统接线及主电路配置，并介绍了系统核心部分即控制保护系统的实现。利用数值仿真程序和所研制的动模装置对TCSC的稳态及动态阻抗特性进行了研究，重点分析了以电容电压和线路电流作为同步信号时的阻抗阶跃特性。提出闭环阻抗控制，用以改善以电容电压为同步信号时TCSC的阻抗阶跃特性。通过动模试验对其结果进行了验证。     

State estimation of power systems containing facts controllers

This paper proposes a practical approach to incorporate Flexible AC Transmission Systems (FACTS) devices into a Weighted Least Squares (WLS) state estimation algorithm. The FACTS devices included in the estimator are the Thyristor Controlled Series Compensator (TCSC), the Static Var Compensator (SVC), and the Unified Power Flow Controller (UPFC). The proposed approach simultaneously upgrades the estimated values of the state variables of these devices and the state variables of the rest of the electric network, for a unified solution in a single-frame of reference. Results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed approach to assess the estimation of the system state and to set the parameters of FACTS controllers for given control specifications.     

Influence of a TCSC in the behaviour of a transformer differential protection

In the last years, a large number of studies have been made on Flexible AC Transmission Systems (FACTS) with the purpose of facilitating their incorporation into the power system. Because of the many advantages of these devices, resulting from their quick and continuous regulation, there is a trend to increase their use in the future.Logically, before they are incorporated into the power system, it will be necessary to study their effect on other elements located in the electrical network such as, for instance, protection devices. The influence of a Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) in the behaviour of a transformer differential protection is discussed in this paper. Specifically, the case of a differential protection device with discrimination based on the 2nd and 5th harmonics is analysed.As a general conclusion, the TCSC can be said to influence the performance of transformer differential protection. The most significant feature is that it modifies the safety margin for the operation of protection relay.     

晶闸管控制的串联电容补偿技术

在介绍晶闸管控制的串联电容补偿的基本概念和工作原理的基础上,对ＴＣＳＣ的基本运行模式、特性曲线、主要参数和额定值等作了综合论述。对现有的ＴＣＳＣ动态行为研究方法也作了定性的讨论和归纳。     

基于能量函数的可控串联补偿稳定控制策略

将暂态能量函数（TEF）值作为系统稳定的指标，并用TEF对时间的导数来决定可控串联补偿（TCSC）装置在暂态稳定过程中的控制策略，可以有效地改善系统暂稳特性并迅速平息后续振荡。文中还了多机系统下TEF对时间的导数的一般公式，并以单机无穷大系统为例，图示说明了所设计的TCSC稳定控制策略的效果，针对三相短路故障，用数字仿真和动态模拟实验对控制策略进行了验证，结果表明该控制策略是有效可靠的。