TCSC-STATCOM控制对风电并网系统电压稳定性的改善

针对风电并网系统中存在电压稳定性问题,提出一种可控串联补偿装置和静止同步补偿器联合控制的方法。该方法应用于风电并网系统中,采用静止同步补偿器双闭环反馈控制和可控串联补偿装置相结合的方法来保证系统在运行过程中有足够的无功功率来维持其正常工作。同时在Matlab/Simulink仿真软件中建立相应的仿真模型。通过对在不同工况下运行的算例波形进行研究分析,结果表明TCSC和STATCOM联合控制能有效快速恢复故障后风电并网处电压,提高电压的稳定性及风电场的故障穿越能力。且比TCSC或STATCOM单独控制所取得的效果更好。     

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。     

可控串联补偿的滑模PID控制器设计

为抑制电力系统中可控串联补偿装置的非线性及外部扰动影响,文中应用直接反馈线性化方法和滑模比例–积分–微分(proportional-integral-differential,PID)控制理论,设计了可控串联补偿的新型非线性控制器。利用直接反馈线性化方法对非线性模型精确线性化,采用滑模变结构理论与常规PID的复合控制策略,设计的可控串联补偿控制规律简洁,易于工程实现且鲁棒性好。仿真结果表明,与传统的控制方式相比,滑模PID控制器能有效地阻尼系统振荡,提高系统的暂态稳定性,对运行点变化也具有较好的适应性。     

凯恩塔变电所可控串联补偿装置

美国凯恩塔变电所的可控串联补偿装置于１９９２年投运。本文通过对该装置６年来运行经验的总结,指出由于可控串联补偿装置可以对输电线路的潮流进行连续地精确控制,并能快速地阻尼系统振荡,从而可使电力系统的稳定极限较之采用常规的固定串联补偿装置有较大的提高。同时,由于可控串联补偿装置可以提高输电线路的送输能力,从而可更加有效地利用现有的输电系统,使美国西部电力系统（ＷＡＰＡ）取消了原来要建设一条新的输电线路     

SVC无功补偿装置在330kV电网中的应用

介绍TCR可控串联补偿装置的控制原理、特性及功能,归纳SVC在330kV变电站运行中常见异常的处理措施和重点注意的事项。     

电力潮流灵活控制技术应用综述

统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)、静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)、可控串联补偿装置(thyristor controlled series compensation,TCSC)和移相器(phase-shifting transformer,PST)能够调节线路参数、灵活控制潮流变化,均已在国内外电网中实现工程应用,对均衡输电通道潮流、提升供电能力有重要作用。文中对UPFC、SSSC、TCSC和PST的理论研究和工程实践进行了综述。首先,分析了4种潮流控制装置的基本结构和控制原理,并介绍了国内外已投运工程的运行情况;其次,从结构、换流器技术、选址定容、控制策略、故障保护5个方面对潮流控制装置的关键技术研究现状进行概述;最后,展望了潮流控制装置在未来电网中的典型应用场景,并对潮流控制技术的研究方向进行了分析。     

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...     

500kV平果TCR可控串补装置应用分析

平果可控串补工程是我国第一个在500kV线路上加装晶闸管控制电抗器（TCR）串联补偿装置的工程。文章从理论和工程实际两方面分析了平果TCR可控串补装置的控制原理、特性及功能（如提高输电线路的输电能力、提高天广交流系统的稳定性、改善输电线路末端电压质量）。该工程提高了南方电网的科技含量,对促进全国电网技术的发展起到了示范作用,同时为今后并联电网加装可控串补装置积累了经验。     

可控串补接入电力系统的运行可靠性研究

建立在概率论与数理统计基础之上的传统可靠性评估方法不能准确反映重载条件下可控串补的接入对输电系统可靠性的影响。结合静态电压稳定中的P-V特性曲线、过负荷保护的动作阀值及停运概率随线路潮流变化的输电线路运行可靠性模型,从运行可靠性的角度提出了含串联补偿装置的输电线路运行可靠性模型,分析了串联补偿对输电线路停运概率随潮流变化曲线的影响。算例通过分析不同补偿度条件下的系统供电可用率,表明若线路长期处于重载运行,增加串联补偿环节可以提高系统的供电可靠性。     

可控串补的可控范围及串容与电抗关系的研究

根据可控串联补偿（ＴＣＳＣ）装置的时域和频域稳态特性,对可控串联补偿装置的阻抗可控范围和晶闸管控制电抗器（ＴＣＲ）的参数选择方法进行了深入的研究。提出了ＴＣＳＣ的阻抗灵敏度系数ＩＳＦ的概念,并论证了阻抗灵敏度系数是决定ＴＣＳＣ阻抗可控范围的基本因素。同时提出了选择ＴＣＳＣ中ＴＣＲ参数的关键是确定串补电容的基波容抗与ＴＣＲ的基波电抗之比值。并分析了此值与阻抗灵敏度系数的关系以及与ＴＣＳＣ其他运行性能指标之间的关系。     

可控串联补偿装置器件级数字仿真研究

在可控串联电容补偿装置（ＴＣＳＣ）的研究中,用电容、电感、晶闸管、ＭＯＶ等元件构造ＴＣＳＣ器件模型。选择合适的步长、触发才暂态稳定控制器,在实际多机系统中进行ＴＣＳＣ数字仿真研究。结果表明,所采用的ＴＣＳＣ器件模型和控制方法可在仿真中正确实现了ＴＣＳＣ的触发功能和控制功能。     

基于网络局部暂态能量的TCSC控制策略的研究

大扰动下可控硅串联补偿装置控制策略的易实现性、对系统运行方式、故障状态、网络结构的适应性等问题是可控硅串联补偿装置能否实用化的关键。基于结构保持的多机系统的拓扑能量函数，在探索了系统故障后暂态势能在网络中的分布变化特点基础上，提出大扰动下仅依赖于本地输入信号的TCSC（可控硅控制串联补偿）的控制规律，不仅控制规律简单易行，而且在实际系统中的仿真结果表明了该控制规律的有效性。     

考虑暂稳约束下含TCSC联络线的传输能力

可控串补(TCSC)通过改变线路电抗值即改变网络结构来实现对系统的控制.随着现代电力系统的发展,系统规模越来越大、电压等级越来越高,电网输送能力赶不上负荷的需求、而电力市场化运营又需要系统采用更多的控制手段,在输电电网中应用TCSC来增加输电能力、控制系统潮流、提高系统稳定性显得尤为迫切.文中研究输电线路安装了TCSC...     

Fuzzy based damping controller for TCSC using local measurements to enhance transient stability of power systems

This paper proposes a local fuzzy based damping controller (LFDC) for thyristor controlled series capacitor (TCSC) to improve transient stability of power systems. In order to implement the proposed scheme, detailed model of TCSC, based on actual behavior of thyristor valves, is adopted. The LFDC uses the frequency at the TCSC bus as a local feedback signal, to control the firing angle. The parameters of fuzzy controller are tuned using an off-line method through chaotic optimization algorithm (COA). To verify the proposed LFDC, numerical simulations are carried out in Matlab/Simpower toolbox for the following case studies: two-area two-machine (TATM), WSCC three-machine nine-bus and Kundur’s two-area four-machine (TAFM) systems under various faults types. In this regard, to more evaluate the effectiveness of the proposed method, the simulation results are compared with the wide-area fuzzy based damping controller (WFDC). Moreover, the transient behavior of the detailed and phasor models of the TCSC is discussed in the TATM power system. The simulation results confirm that the proposed LFDC is an efficient tool for transient stability improvement since it utilizes only local signals, which are easily available.     

TCSC自适应Terminal滑模稳定控制器设计

该文设计了一种TCSC自适应Terminal滑模稳定控制器,以提高互联电力系统的稳定性。文中建立了含TCSC的两机电力系统的数学模型;控制器设计应用了Terminal滑模控制理论,使误差能够快速收敛,从而取得良好的控制效果;设计中考虑了阻尼参数的不确定以及外扰动的影响;利用MATLAB进行了两机系统的仿真。仿真结果表明,所设计的TCSC自适应Terminal稳定控制器能够快速阻尼功率振荡,提高互联电力系统的稳定性,且效果优于基于逆推法设计的TCSC稳定控制器。     

基于无源控制方法的TCSC控制器及其仿真研究

简要介绍了一类基于无源系统理论的最优控制方法－PBC方法，基于该方法设计了晶闸管控制的串联补偿器（TCSC）无源控制器，由于该控制器中的变量均可实现本地测量，故使其能有效地应用于实际电力系统中，针对川渝电力系统的仿真结果，证明了基于PBC控制器的TCSC可以有效地提高系统的暂态稳定性和传输功率。     

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。     

可控串联补偿神经网络广义逆系统控制方法的数字仿真研究

本文介绍了提高电力系统暂态稳定性的可控串联补偿（ＴＣＳＣ）神经网络广义逆系统控制方法，以及该方法在数字仿真软件ＮＥＴＯＭＡＣ中的实现过程，并对含有ＴＣＳＣ的实际多机电力系统进行了数字仿真。结果表明，这种方法具有良好的暂态稳定控制效果，而ＮＥＴＯＭＡＣ可以实现这类复杂的控制策略。     

多可控串补自适应协调控制设计

采用多可控串联补偿器（thyristor controlled series compensation,TCSC）联合运行可提高线路功率传输能力,但多TCSC联合运行时所存在的交互影响可能导致系统暂态稳定性下降。设计一种新的自适应控制方案,动态自适应调整多个TCSC联合运行时的参数,以规避多TCSC的负交互影响。利用能量函数分析多TCSC协调控制规律,然后通过微分观测器引入微分信号,再将专家控制和神经网络引入自适应控制,动态调整PID（proportion integral differential）参数。通过在一个装设2台TCSC的4机2区域系统的仿真验证,并和PI控制、BP-PI控制进行对比,结果表明,所设计的自适应控制器在提高系统暂态稳定性方面,具有一定的优越性。     

计及广域测量系统时滞影响的TCSC控制器设计

在广域电力系统的环境下，基于相量测量单元技术的广域测量系统将引入不可忽略的时滞，这将对基于广域测量系统测量信号的广域控制器带来影响，从而对电力系统的动态特性产生重大的影响。分析了广域测量系统的通信延迟时间对可控串联电容补偿器(TCSC)非线性控制器稳定特性的影响，基于线性矩阵不等式理论设计了TCSC控制器以提高电力系统对时滞的不敏感性，线性和非线性时域仿真结果验证了所设计的TCSC控制器的有效性。