分布式柔性交流输电系统静止串行补偿器的研究

分布式柔性交流输电系统是FACTS技术的最新发展方向,该技术通过将大量静止串行补偿器分布挂在电力传输线上实现对传输网络的潮流控制,减轻拥塞,限制环流,增大电力传输能力.本文对这种分布式静止串行补偿器的结构及原理做了简要介绍,设计了基于有源可变电感的分布式静止串行补偿器.仿真和实验表明,该补偿器具有良好的潮流控制作用,结构特点满足分布式FACTS需要.     

潮流和最优潮流分析中FACTS控制器的建模

综述了最近FACTS控制器的数学模型在电力系统潮流和最优潮流分析中的新进展.不仅讨论了单换流器FACTS控制器,如静止同步并联补偿器(STATCOM)和静止同步串联补偿器(SSSC);而且也讨论了多换流器FACTS控制器,如统一潮流控制器(UPFC)、相间功率控制器(IPFC)、通用统一潮流控制器(GUPFC)和电压源型直流输电(VSC HVDC).此外还讨论了基于电压源换流器技术的HVDC的数学模型.不仅涵盖FACTS控制器的单相数学模型,而且也涉及FACTS控制器的三相数学模型.此外,还探讨了多换流器FACTS控制器的电流、电压以及功率等不等约束在潮流计算中的数学模型及计算机实现.     

串并联多功能复合控制器拓扑结构研究

近年来,仿照交流FACTS的思想,提出了直流FACTS的概念,并系统地研究了直流电压补偿器、直流潮流控制器、直流故障限流器等直流FACTS装备及其在电网中的应用特性。为进一步提升直流FACTS装备的性价比,借鉴交流FACTS多功能复用的研究成果,提出了一种串并联接入直流线路的新型多功能复合控制器拓扑结构,使其同时具备电压补偿、潮流控制和故障限流阻断等多种功能。对多功能复合控制器的运行机理和主电路参数设计进行研究,同时仿真和实验验证了该拓扑在直流线路应用的可实现性。     

基于集中控制的分布式潮流控制器策略研究

作为解决柔性交流输电系统(FACTS)装置可靠性低、维护成本高等问题的可靠手段,分布式柔性交流输电技术(D-FACTS)以其灵活快速的特点成为FACTS研究的热点方向。文中从分布式串联电抗器(DSR)和分布式静止串联补偿器(DSSC)的结构和原理出发,将DSSC和DSR的工作方式相结合,得到分布式潮流控制器(DPFC)方案。该DPFC子控制单元使得阻抗调节兼具连续性和分级性的特点,在系统层面以集中控制的方式进行子单元整体投切和连续控制。文中提出了基于该方案的“DSSC+”集中控制、分布安装的DPFC系统架构,具体研究了基于在线负反馈的系统控制策略,并通过实时数字仿真算例验证了该策略的有效性,为该方案的工程应用提供理论支撑。     

基于模糊混合进化算法的多个FACTS元件协调控制

针对多个FACTS装置的控制器之间存在的负交互影响,通过将模糊理论、协同进化算法和免疫算法相结合,提出一种模糊混合多目标进化算法求解FACTS元件的协调控制问题。在求解过程中,利用模糊集理论建立模糊多目标优化模型,确定整体的优化目标。采用协同进化算法对各FACTS元件控制器的参数进行种群划分,以克服常规进化算法在问题规模扩大时易于出现的早收敛现象。在优化过程中,结合多种群合作策略和免疫算法保持解的多样性,最终得到控制参数的Pareto最优解集。对静止同步串联补偿器与静止同步补偿器2种FACTS装置的控制器进行了协调设计,仿真结果表明,与常规进化算法相比,所提方法能同时实现影响分析与参数优化功能,且收敛快速,稳定性好。     

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。     

柔性交流输电技术和用户电力技术的新进展

根据经过长期酝酿才在IEEE PES 1997冬季会议上发表的FACTS新定义,并从主流的电力电子 型和新出现的新接线方法以及新构成材料3个方面介绍了7种新型FACTS/CusPow控制器 ,即转换静止补偿器、矩阵换流器、电力质量调整器、相间功率控制器、定制型FACT S控制器、聚合物型故 障电流限制器以及可控流体阻尼器。这些新成就代表了FACTS/CusPow技术的功能向广度及深 度发展的现状和前景。     

基于多目标进化算法的TCSC与SVC控制器协调设计

以可控串补(TCSC)与静止无功补偿器(SVC)两种FACTS装置为研究对象,通过理论分析 指出了TCSC与SVC联合运行时不同控制目标间的矛盾,并通过一多机系统时域仿真实例,介绍 了TCSC与SVC控制器之间存在的交互影响。仿真表明:单独设计且运行良好的SVC与TCSC 控制器,并不能保证两者同时投运工况下控制器的性能。将FACTS功能控制器的协调问题转化 为一多目标优化问题,采用多目标进化算法(MOEA)优化控制器参数,得到一组Pareto优化解集, 时域仿真验证了协调控制器的控制效果良好。     

基于Pareto协同进化算法的多个FACTS元件协调控制

针对多个FACTS装置的控制器之间存在的负交互影响,提出一种基于Pareto协同进化算法的协调控制方法.利用协同进化算法对控制器参数进行种群划分,对各种群采用遍历组合法构造新的个体并计算目标函数值.采用多种群合作策略进行非支配排序,取排序后的最优个体进行遗传操作,最后得到一组Pareto最优解集.与常规多目标优化算法相比,避免了一般多目标优化进化算法中难以处理的适应度值的分配问题,且利用协同进化算法的并行性大幅提高了收敛速度.利用该方法对静止同步串联补偿器(SSSC)与静止同步补偿器(STATCOM)2种典型FACTS装置的协调控制器进行了设计,并通过仿真验证了设计的协调控制器的控制效果良好.     

A new dynamic control strategy for power transmission congestion management using series compensation

The growth of electricity market due to increase in demand and infrastructure made the power system more complex. Managing the transmission congestion is one of the main challenges faced by the utilities. To relieve from the bottlenecks, Flexible AC Transmission Systems (FACTS) and Distributed FACTS (D-FACTS) devices can be used in controlling the transmission line power flows. The real power flow control is realized by varying the transmission line impedance. The power flow in transmission line should satisfy inequality constraints to maintain the system in normal state. To achieve this, an algorithm is developed to control the FACTS/D-FACTS devices connected to all the transmission lines of n-bus system. The significant changes required in line impedance which will be deployed by FACTS devices are decided by the algorithm. In this paper, a 5 bus system and a 14 bus system with FACTS devices in all the transmission lines is considered. The transmission lines of the 5 and 14 bus systems are made to be overloaded in different combinations by choosing appropriate loading conditions. The control algorithm is tested on all the overloaded conditions to overcome the congestion. The FACTS devices controlled by the algorithm removes the overloading effect and improve the reliability of the network.     

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。     

电力系统最新技术——灵活交流输电系统的发展及研究

电力系统最新技术－－灵活交流输电系统（ＦＡＣＴＳ）正在以其先进性和独特的优越性引起世界范围内电力科技工作的广泛注意。本介绍这一先进技术的发展及主要元件的作用。     

现代电力与FACTS＆DFACTS技术

现代社会正在进入以信息技术为先导的知识经济时代,要求作为信息基础的电力供应具有高可靠性和高动态品质。文章对现代的电能质量问题及其危害性进行了分析。在介绍国内电能质量控制技术研究发展现状的同时着重指出柔性交流输电（flexible AC transmission system,FACTS）及配电系统柔性交流输电（distribution flexible AC transmission system,DFACTS）技术是提高现代电图供应可靠性和动态品质的重要途径。文中还根据我国电力供求两方面的现状指出改善电能质量是一项系统工程并具有迫切性。     

柔性交流输电(FACTS)技术综述

介绍了柔性交流输电(FACTS)的概念,论述了FACTS在提高电压质量和系统稳定性中的作用,研究了FACTS需要解决的技术难题,提出了相应的对策,分析了FACTS在电力系统的发展状况和广阔应用前景.     

一种新型的统一潮流控制器

为了提高电力系统稳定性,统一潮流控制器UPFC的并联和串联部分应分别位于电压下降、潮流变化最明显的地方。本文将统一潮流控制器的串联部分和并联部分分离并延长它两之间的距离,这使UPFC串联和并联部分安装在不同地点提供了可能。用PSCAD软件搭建一个新型的统一潮流控制器模型。仿真结果显示,新型UPFC具有同样的控制功能,尽管其传输容量稍小,但是新型UPFC串并联部分分离的结构特点,使工程上UPFC的安装问题上更具灵活性,具有广阔的应用前景。     

含有STATCOM的电力系统次同步谐振研究

在超高压远距离输电系统中采用串联电容补偿后,在某种运行方式或补偿度的情况下,会发生电力系统的次同步谐振(SSR)现象。柔性交流输电技术在电力系统中有着广阔的应用前景,是近年来电力系统研究的前沿课题之一。而静止同步无功补偿器(STATCOM)是FACTS家族的重要成员,是并联型补偿装置的代表。采用扫频-复转矩法分析系统的次同步谐振,摒弃传统的PID控制策略,设计多目标控制算法实现对STATCOM装置的系统级控制,使其在进行无功补偿的同时可以阻尼电力系统次同步谐振现象,这就显得既有理论又有现实意义。     

静止无功补偿器对电力系统性能改善的综述

随着电力电子技术、微处理技术和控制技术的发展,柔性交流输电系统FACTS(Flexible AC Transmission System)的出现,为电力系统急待解决问题提供了新的手段或策略。静止无功补偿器(SVC)作为FACTS家族的成员之一,对电力系统性能的改善也已取得了可喜的成绩。因此,从静止无功补偿器提高稳态输送容量、提高暂态稳定性、增强系统阻尼抑制低频振荡、缓解次同步谐振、预防电压不稳定或控制电压的波动、改善直流输电系统的性能等六个方面进行综述。     

用户电力技术及柔性交流输电技术

用户电力和柔性交流输电技术是由美国名电力专家Ｎ．Ｇ．Ｈｉｎｇｏｒａｎｉ博士几乎在同一时间（１９８８年和１９８６年）创建的两项新技术概念。后已为人所熟知，故本着重介绍前的含义、作用、控制器和发展。本在结论中还提出了我国采用此方法的可能地区和应作准备工作的建议。