考虑FACTS配置的电网输电能力计算

灵活交流输电(FACTS)技术是提高电网输电能力的有效手段。文章基于连续潮流法，将静止无功补偿器(static var compensator，SVC)和可控串联补偿器(thyristor controlled series capacitor，TCSC)的稳态模型加入潮流方程中，建立了计及SVC和TCSC的可用输电能力计算模型。考虑到确定元件安装位置的重要性，利用连续潮流法求取系统极限功率点的输电能力，以该值与网络参数的灵敏度系数作为指标，选择最有利于提高输电能力的SVC和TCSC安装位置。对IEEE 30和IEEE 118节点系统进行的仿真计算证明了所提出模型和方法的有效性。     

可控串联补偿器的特性分析研究综述

随着电网规模的不断增大,输电质量和安全性也越来越重要。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,因其在串联补偿领域较高的性价比,是实际应用中最多且前景看好的FACTS装置。综述了国内外学者对TCSC的特性所做分析研究,对其未来的发展方向进行讨论和总结。     

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。     

可控串补神经内模控制系统设计

可控串补(TCSC)是一种重要的柔性交流输电系统(FACTS)控制装置。其建模及相应的控制策略是当今国内外重要的研究课题。通过神经网络系统辨识设计了一个TCSC神经内模控制系统。仿真表明:该控制器不但能快速调节容抗、改善系统的稳定性,并且有较强的自适应性和鲁棒性。     

TCSC优化配置提高可用输电能力的研究

针对如何确定可控串联电容器（Thyristor Controlled Series Capacitor,TCSC）的安装位置和容量,以最大限度地提高系统可用输电能力（Available transfer capability,ATC）,建立了用于提高输电能力的TCSC优化配置数学模型,对免疫算法中抗体按亲和度的排序法进行了改进,使抗体种群向补偿量减小的方向进化,可以节省补偿容量。利用改进后的免疫算法对模型进行求解,该方法能够同时确定TCSC的最佳安装地点和最优补偿度,且对加装多个TCSC时的情况也同样适用。最后对IEEE30节点系统进行计算,并应用逐条支路安装测试的方法对结果加以验证,表明所提方法是合理且有效的。     

TCSC模糊PID控制器的研究

控制器的优劣将直接影响FACTS(灵活交流输电系统)性能的发挥,因此,对控制系统的研究一直是FACTS技术的重点,可控串联补偿也不例外。文章总结了当前TC-SC(可控串联补偿)稳定控制策略与阻抗控制研究现状的基础,结合TCSC的基本运行特性及阻抗调节特性,在研究模糊控制以及PID控制基本理论的基础上,设计了TCSC的模糊自适应整定PID的阻抗控制器,克服了传统PID控制的不足,具有较强的鲁棒性,提高了控制质量。     

计及负荷随机性含风电电力系统TCSC多目标优化配置

为实现可用输电能力和电压稳定的双重改善,提出一种考虑风电和负荷随机性的灵活交流输电系统(flexible AC transmission system, FACTS)多目标优化配置方法。首先推导基于拉丁超立方、k-means聚类和蒙特卡洛抽样三者相结合的系统场景生成技术。然后以区域间可用输电能力和电压稳定指标L为目标,建立晶闸管控制串联电容器(thyristor-controlled series capacitor, TCSC)多目标优化配置模型。最后通过增加混沌初始化和变惯性权重设置改进多目标粒子群算法以求解所建模型。基于改进的IEEE30节点系统,对比了最可能发生的系统场景配置TCSC前后的非劣解集和模糊最优解,分析了极端系统场景配置TCSC前后的优化结果。仿真结果表明,所提场景处理方法、多目标优化模型和改进算法在解决相关问题上具有有效性。     

可控串联电容补偿装置建模及应用仿真：一种基于Matlab/PSB的方法

正可控串联电容补偿装置是柔性交流输电系统的重要一员,为电力系统稳定运行提供可靠支撑。本文基于Matlab/PSB搭建三相输电系统以及TCSC模型。在Simulink环境下,对三相电力系统进行静态和暂态的仿真,研究TCSC对电力系统稳态潮流以及暂态稳定性的影响。柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission System,FACTS)是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术。比较常见的FACTS包括静止无功补偿器(Static Var Compensator, SVC)、     

FACTS元件的可靠性成本/效益分析及其优化配置模型研究

柔性交流输电（FACTS）技术是对传统电网的革命性创新,能对电网可靠性产生重大影响。在综合兼顾可靠性和经济性的前提下,提出了基于可靠性成本/效益分析的静止同步补偿器(STATCOM)和晶闸管控制串联电容器（TCSC）的安装地点和安装容量的优化配置模型。该方法计及了FACTS元件的潮流计算和最优负荷削减模型,基于启发式思路实现了优化配置模型的逐次迭代算法：采用灵敏度分析方法对FACTS元件安装位置进行排序,再使用期望容量指标对其容量进行优化,通过逐次迭代求解系统总费用最小时的FACTS元件优化配置方案。采用该方法对RBTS可靠性测试系统进行了评估分析,计算结果验证了方法的可行性和正确性。     

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.     

基于智能帕雷托解的FACTS装置多目标优化配置

针对提高电网静态电压稳定性、输电能力、暂态稳定性等多个目标,设计灵活交流输电系统(flexible AC transmission systems,FACTS)装置优化配置的数学模型。在分析几种典型FACTS装置、静止无功补偿器(static var compensator,SVC)、静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)和可控串联补偿器(thyristor controlled series compensator,TCSC)功能特性的基础上,结合不同FACTS装置的投资费用,给出求解单目标最优解的计算方法。提出一种利用智能帕雷托(smartPareto,sPareto)解的方法获取多目标函数帕雷托(Pareto)前沿最精简的表示形式,直接反映各配置方案之间的折衷,实现方案的优化选择。在新英格兰39节点系统上对所提出的方法进行仿真验证,结果证实了上述方法的有效性和经济性。     

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。     

用于提高输电能力的TCSC选址和定容方案

支路传输功率、节点电压等的越限是制约系统输电能力提高的重要因素,为此文章采用连续潮流模型,在临界运行点推导了输电能力对支路电抗灵敏度的数学表达式,提出根据此灵敏度排序结果确定可控串联补偿器(thyristor controlled series capacitor,TCSC)安装地点的新方法。该方法中,TCSC安装位置确定以后,将安装TCSC之前发生越界的不等式约束在其边界值处用等式形式表示出来,并设定为已知条件,将TCSC对其所要安装支路的补偿度设定为一个新的未知量,扩展常规潮流方程,以求取扩展潮流不匹配函数的最小值为目标,计算支路的最优补偿度。对IEEE30节点和IEEE118节点系统的仿真计算结果表明该文所提出的选址和定容方法是有效的。     

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.     

计及FACTS装置的最大输电能力研究

输电能力是电力市场的参与者进行交易活动所必需的重要信息。文中提出了一种考虑常见FACTS装置（如UPFC,TCPS,TCSC等）的最大输电能力计算模型,在模型中考虑了电压水平、线路和设备过负荷等静态安全性约束条件,以及由于潮流方程解的鞍点分叉导致的电压稳定必约束条件。在算法上选用逐次线性化优化方法,并对每一个线性化子问题采用新算法－预测校正原始对偶对数障碍内点法求解。算例计算结果不仅说明了不同的FACTS装置和安装位置对电网的输电能力有不同程序的影响,同时也表明了文中的模型和算法是有效的,具有一定的应用价值。     

基于奇异值分解方法的FACTS交互影响分析

针对电力系统中多台灵活交流输电装置(FACTS)控制器之间可能存在的交互影响问题,以可控串联补偿器(TCSC)和静止无功补偿器(SVC)2种FACTS控制器为研究对象,提出了一种基于奇异值分解(SVD)的交互影响分析方法,定量分析了新英格兰10机39节点电力系统中同时装设TCSC和SVC时,2台FACTS装置之间可能存在的交互影响问题及电气参数对交互作用的影响。时域仿真结果验证了所提出的方法的有效性,表明电气距离的改变对TCSC与SVC间的交互作用有着较强的影响,增加电气距离,交互影响变弱,缩短电气距离则会加重两者之间的交互影响。     

SVC和TCSC控制器间动态交互影响分析

在考虑电力系统传递函数元素的稳态增益和动态特性的影响下,利用有效相对能量矩阵(EREA)的方法分析了2种典型柔性交流输电系统(FACTS)控制器间交互影响问题。对多FACTS控制器间的交互影响进行定量分析,为FACTS控制器的变量配对、选址等研究提供参考。通过含SVC和可控串联补偿器(TCSC)装置的新英格兰系统验证了在不同电气距离下交互影响的强弱程度,并采用时域仿真验证了所提分析方法的可行性和有效性。     

TCSC对电力系统失步振荡中心迁移的影响

针对柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission System,FACTS)装置可能导致电力系统振荡中心迁移的问题,研究分析了可控串联补偿(Thyristor Controlled Series Compensation,TCSC)对失步振荡中心迁移的影响;将等值两机系统中推导出的振荡中心位置公式与TCSC机电暂态模型中阻尼振荡环节的电压/功率控制比例相结合,说明了TCSC电压控制比例对振荡中心迁移的影响机理,并在一个等值两端系统和实际西北电网中进行了仿真验证。理论分析和仿真结果表明:随着TCSC阻尼振荡环节的电压控制比例系数的增大,振荡中心往远离TCSC的方向迁移。     

一种新型的FACTS控制设备实验与性能测试平台

本文构建了一种新型的FACTS控制装置实验与性能测试平台。以可控串补(TCSC)的接入为例,该仿真平台由TCSC控制装置与电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)接口而成。仿真平台用机电暂态模型对大电网建模,用电磁暂态模型对TCSC及其所在的线路建模,通过物理接口箱将TCSC控制装置接入到仿真平台。TCSC控制装置采集功率放大器的输出,根据内置的控制策略发出TCSC的控制信号。ADPSS根据接收的控制信号控制晶闸管模型的状态。该仿真平台不需要对大电网进行任何等值就可以研究FACTS接入后对电力系统的影响。本文给出了TCSC的阻抗控制、潮流控制及阻尼功率振荡控制的实验结果。实验结果表明,本文构建的实时仿真平台是有效的,可以用于研究FACTS装置对电力系统的影响及检测FACTS控制设备的性能。     

多机电力系统中多台TCSC控制器间的交互影响研究

建立了多机电力系统中装设多台可控串补装置(Thyristor Controlled Series Compensation,TCSC)时的扩展Phillips-Heffron模型.基于该模型给出了4机11节点测试系统中联合运行2台TCSC控制器时TCSC间存在交互影响的实例,指出处于多机系统同一电力区域中的多个TCSC控制器之间存在负交互影响的可能,在设计TCSC时应予以考虑,以使电力系统中多个FACTS控制器能协调运行.