知识窗

灵活交流输电系统和串联补偿技术“灵活交流输电系统”简称FACTS。“灵活”是相对于常规只有“开／合”机械“硬性”状态而言的，即有可连续和可调节的“过渡”状态。FACTS概念是由美国电力研究院（EPRI）电力专家NarainG．Hingorani在１９８６年提出，并在１９９５年经电力电子学会修正后定义的。FACTS是以现代电力电子技术为基础，以高功率新型半导体类器件（换流、晶闸管控制器）为核心，并结合现代软件技术对电力实现动态调节。FACTS技术具有提高输电网潮流流向的控制能力和提高输电线路的输送能力。串联补偿技术属现代灵活…     

日本及国外FACTS设备的技术动向

灵活交流输电系统(FACTS)是1980年由美国EPRI的Hingorani提出的概念，是利用电子(半导体)、电力、控制3种技术综合起来的电力电子技术，旨在增强电力系统潮流及稳定性控制。     

灵活交流输电系统技术

采用灵活交流输电系统(FACTS)技术能快速灵活控制系统输电线路的功率流向和大小,充分发挥现有系统的潜力。本文介绍FACTS几种技术、研究方法及相关的电力电子技术的进展,重点分析FACTS技术带来的新概念和新问题。     

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)、     

灵活交流输电系统的研究及进展

指出了现代电力系统面临的问题，介绍了电力系统最新技术－－灵活交流输电系统（Flexible AC Transmission Systems,FACTS)技术的提出，给出了FACTS器件及分类，对FACTS技术的发展、电力电子技术是FACTS的基础和FACTS技术的优点等均做了全面地综述。     

柔性交流输电系统的研究进展情况

柔性交流输电系统(FACTS)是20世纪80年代中期由美国电力科学研究院(EPRI)N.G.Hingorani博士首次提出的,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。目前,在我国部分高等院校、电力生产和设计部门及一些电气设备制造厂家都已开始FACTS技术方面的规划和研究试制工作。如在静止无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(ASVG)、综合潮流控制器(UPFC)和可控串联电容补偿器(TCSC)等方面均已有较深入的研究。具体的研究进展如下:国内5个省电力系统已有SVC在500kV电网运行,效果…     

美国应用FACTS技术的几个试验性工程

随着电力系统容量的增大 ,电网将出现或正在出现一些新的技术问题 ,如高压线路的走廊、要求电网能灵活调节和控制电力潮流等 ,这些问题靠传统的控制方式解决是比较困难的。以电力电子技术为基础的柔性交流输电技术 (FACTSFlexible AC Transmission Systems)的诞生 ,使这些问题可能得以解决。美国是 FACTS技术的发源地 ,近年来在电网中已经投入运行和正在研究即将投入的主要FACTS工程有田纳西州 50 0 k V Sullivan变电站的± 1 0 Mvar的静止无功发生器 (STATCOM) ;位于肯塔基州东部 lnez变电站的统一潮流控制器 (UPFC) ,其主要…     

柔性输电技术研究取得进展

电力电子技术在输电和配电系统的应用 ,将成为本世纪末和下世纪初的重点研究开发领域。该技术在输电领域的应用除高压直流输电和动态静止无功被偿之外 ,灵活交流输电系统取得令人瞩目的成果。灵活交流输电系统的英文名称为“Flexible AC Transmission System”,在我国也被称为“柔性输电”,缩写为“FACTS”,是世界上 80年代后期发展起来的一项新的输电技术。其特点是利用电力电子技术和计算机技术对电力系统的参数进行综合连续调节控制 ,使电力传输更加灵活安全 ,大大提高电网的输电能力。柔性输电的发展以电力电子技术 ,特别是以高电压…     

未来的固态变电站技术特点及应用展望

固态电力电子技术是FACTS(DFACTS)技术发展进程中具有前瞻性的电力前沿技术,未来的固态变电站是基于新型电力电子器件的固态电力电子技术,通过固态电力电子设备实现灵活控制和操作的变电站.介绍了未来固态变电站的基本组成、技术原理与特点以及国内外固态电力电子技术的研发和应用,提出了跟踪研究应用的建议,以迎接未来输电系统的挑战.     

电力系统潮流计算

随着电力系统的发展,交流柔性输电技术(FACTS)发挥着重要作用及较好的应用前景,而对FACTS元件的电力系统的潮流计算也一直是较重要的研究。统一潮流控制器(UPFC)是调节电压和潮流的有效手段,本文也重点研究了含有UPFC装置的系统潮流计算并经IEEE14节点算例验证。     

FACTS控制器间交互影响及协调控制研究进展

柔性交流输电FACTS技术和设备在大规模互联电力系统中的应用日益广泛,研究FACTS控制器的交互影响及其协调控制也变得极其重要.文中给出了交互影响的定义,介绍了目前研究中所发现的涉及各种FACTS控制器的交互影响类型,总结了用于分析这些交互影响的若干实用方法,最后对FACTS控制器的协调控制方法进行了综述,并进一步指出后续研究中值得注意的新的课题.     

相间功率控制器(IPC)在电力系统中的应用

发展迅速的柔性交流输电及其控制器技术(FACTS)已被国内外普遍认为是新型有效的输电技术。除了其技术概念和技术规范取得新进展外,控制器技术也在快速发展着。其中的相间功率控制器IPC(Interphase Power Controller)能有效地控制线路潮流,提高线路输送功率或用于设备增容,限制短路电流。从IPC的基本原理和结构出发,研究了IPC的主要系统应用及在国外的研究和应用情况,IPC在未来互联电网中的可能工程布点,着重对IPC在联网中的可能应用进行了研究,并得出初步的结论。     

Power flow model/calculation for power systems with multiple FACTS controllers

This paper presents a new procedure for steady state power flow calculation of power systems with multiple flexible AC transmission system (FACTS) controllers. The focus of this paper is to show how the conventional power flow calculation method can systematically be modified to include multiple FACTS controllers. Newton–Raphson method of iterative solution is used for power flow equations in polar coordinate. The impacts of FACTS controllers on power flow is accommodated by adding new entries and modifying some existing entries in the linearized Jacobian equation of the same system with no FACTS controllers. Three major FACTS controllers (STATic synchronous COMpensator (STATCOM), static synchronous series compensator (SSSC), and unified power flow controller (UPFC)) are studied in this paper. STATCOM is modeled in voltage control mode. SSSC controls the active power of the link to which it is connected. The UPFC controls the active and the reactive power flow of the link while maintaining a constant voltage at one of the buses. The modeling approach presented in this paper is tested on the 9-bus western system coordinating council (WSCC) power system and implemented using MATLAB software package. The numerical results show the robust convergence of the presented procedure.     

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.     

灵活交流输电技术

为了提高输电系统的输送能力和交流输电运行整体控制能力以及开辟高压和超高压交流输电的新方向,对灵活交流输电系统中的控制技术和几种主要的控制器进行了阐述,并重点分析了相间功率控制器技术的国内外研究现状,认为,灵活交流输电技术的不断发展完善并在电力系统中大量的应用,将会为我国未来电网的发展和运行管理提供强有力的工具。同时,指出了灵活交流输电技术今后的发展趋势及美好发展前景。     

灵活交流输电技术在智能电网中的应用

介绍了几种典型灵活交流输电系统(flexible AC transmision system,FACTS)控制器的的构造及其对电网的作用,具体阐述了FACTS技术在电力系统稳态和动态中的应用,即可进行快速、连续、灵活的无功补偿和无功优化管理,抑制低频振荡和次同步振荡,进行动态潮流控制及电压控制,提高电网的动态性能和稳定水平。说明了FACTS技术引入智能电网带来的益处,比较了FACTS控制器较传统方法的优越性在于更快的响应速度、频繁的控制及连续控制能力。最后指出FACTS技术支持建设自愈、互交、优化和兼容的智能电网。     

Decoupling Controller Design and Controllable Regions Analysis for the Space Vector Modulated Matrix Converter-Unified Power Flow Controller in Transmission Systems

The flexible alternating current transmission systems (FACTS) devices are essential components of the transmission system to enhance the controllability and elevate the transfer capacity of the network. The unified power flow controller is known as the most versatile device in the FACTS family. This work studies a distinctive unified power flow controller (UPFC) structure based on the direct matrix converter to regulate the active and reactive power in a transmission system. In contrast to the conventional UPFC, there is no requirement for a bulky energy storage element in this structure. This results in various benefits including: decreased system volume, improved efficiency, prolonged lifetime, reduced maintenance and removal of the DC-link control. The full power controllable regions are analyzed and graphically obtained for the MC-UPFC, which facilitates the selection of proper UPFC ratings. The working principles and a model of the MC-UPFC are put forward and discussed, followed by explanations of direct space vector modulation (SVM) for this application. Based on the SVM modulation scheme, PID controllers are developed to control power flows in a double-line transmission system. In addition, decoupling controllers are derived by feeding back the coupling components into controllers. The numerical simulation results for a double-line transmission system corroborate the feasibility and effectiveness of the proposition.     

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。     

Sensitivity Methods in the Dispatch and Siting of FACTS Controllers

Flexible AC transmission systems (FACTS) play an important role in improving the transfer capability and stability of a power system. In the application of voltage-sourced converter (VSC)-based FACTS controllers, it is important to study how a VSC impacts the flows in a power system. In this paper, we investigate this flow control problem using two sensitivity approaches, one using an injected voltage source formulation and the other an equivalent impedance formulation. The applications of sensitivity analysis for line active power redispatch and for new series VSC siting in a 1673-bus system are presented.     

Power flow control and power flow studies for systems with FACTSdevices

In this paper, the modeling of flexible AC transmission system (FACTS) devices for power flow studies and the role of that modeling in the study of FACTS devices for power flow control are discussed. FACTS devices are solid-state power converters that have the capability of control of various electrical parameters in transmission circuits. A number of power flow study programs were developed in order to model various types of FACTS devices. Three main generic types of FACTS devices are suggested and the integration of those devices into power flow studies, studies relating to wheeling and interchange power flow control are illustrated