调谐型相间功率控制器的稳态特性研究

相间功率控制器（IPC）是一种控制输电线路功率的装置,是FACTS家族的成员。成其它FACTS装置不同,它可以不采用电力电子器件,而仅由常规器组成。当其两端相对功角发生变化时,主要依赖其固有的功率特性来维持其输送功率基本不变。此外,IPC还具好的限制短路电流特性以及两端电压互不影响的特性。文章阐述了IPC的基本特性,分析了调谐型IPC用于线路功率控制时,线路阻抗值对IPC基本特性的影响,还定性地讨论了调谐型IPC应用于实际电力系统时需要处理好的同步功率和过电压问题。     

相间功率控制器改善暂态稳定性的研究

相间功率控制器(Interphase Power Controller,IPC)接入互联系统中对稳定性有一定的影响.基于IPC元件参数与功率之间的关系,通过简单系统的功角曲线分析了调节IPC元件参数改善系统暂态稳定性的机理.基于IPC的端口电压与电流的关系,说明IPC是电压控制的电流源,据此设计了功率和电流双回路可控相间功率控制器(Thyristor Controlled Interphase Power Controller,TCIPC)的控制系统.以电流作为TCIPC晶闸管的同步信号,将线路电流和有功功率的期望值作为IPC控制器的参考信号,设计了不完全微分PID控制模型.仿真结果表明:在系统发生扰动的情况下,通过设计的控制器能较好地调节TCIPC电感参数,从而有效地控制联络线的传输功率,改善带TCIPC互联系统的暂态稳定性.     

我国500kV紧凑型输电线路的研究与应用

文章以我国第一条500kV紧凑型输电线路(北京昌平至房山)为例，对500kv紧凑型输电线路关于提高自然输送功率、紧凑化技术、绝缘配合、带电作业、大负荷试验研究等主要问题及其在工程中的应用、应用前景进行了综合论述。     

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。     

相间功率控制器改善暂态稳定性的研究

相间功率控制器（Interphase Power Controller,IPC）接入互联系统中对稳定性有一定的影响。基于IPC元件参数与功率之间的关系,通过简单系统的功角曲线分析了调节IPC元件参数改善系统暂态稳定性的机理。基于IPC的端口电压与电流的关系,说明IPC是电压控制的电流源,据此设计了功率和电流双回路可控相间功率控制器（Thyristor Controlled Interphase Power Controller,TCIPC）的控制系统。以电流作为TCIPC晶闸管的同步信号,将线路电流和有功功率的期望值作为IPC控制器的参考信号,设计了不完全微分PID控制模型。仿真结果表明：在系统发生扰动的情况下,通过设计的控制器能较好地调节TCIPC电感参数,从而有效地控制联络线的传输功率,改善带TCIPC互联系统的暂态稳定性。     

非调谐型相间功率控制器的分析与计算

调谐型相间功率控制器（IPC）是一种串联型控制装置,其突出的特点是具有很强的线路有功输送功率控制能力和短路电流限制能力。与调谐型IPC比较,非调谐型IPC体现出具有保持同步能力的不同的有功功率控制特性,而且在不同的运行条件下,可以灵活地设计出具有不同特性的非调谐型IPC。章从性能方面对调谐型IPC以及非调谐型IPC的两个基本方案,即并联电容型IPC和并联电感型IPC做了比较。对一简化电力系统的潮流计算及暂态稳定分析表明,非调谐型IPC能够控制线路输送功率并保持串联线路的同步能力。     

相间功率控制器过电压及其保护的仿真分析

针对相间功率控制器(interphase power controller,IPC)在潮流控制过程中过电压及其保护的问题,基于相间功率控制器的基本结构原理,建立了电压与元件参数之间关系的数学模型,探讨了IPC过电压出现的原因及其保护系统的组成,并以两电网带IPC 240联络线为例采用Matlab中的Simulink搭建...     

考虑功率衰减的输电线路高频激励融冰法研究

输电线路高频融冰技术是新型融冰技术发展方向之一,在实际应用研究中融冰功率沿线衰减问题还未得到研究。基于均匀传输线理论,阐述了输电线路高频激励融冰法理论模型,并分析了覆冰输电线路等效电路结构,简要介绍了高频激励融冰法的融冰方式;根据Makkonen模型,在离线短路融冰方式和考虑融冰功率衰减下给出了融冰激励源最佳融冰频率和工作电压的确定方法。通过数值模拟得到了三峡—万县500 k V鄂西段输电线路考虑功率衰减和不衰减下融冰热功率的沿线分布情况及功率均匀密度,以及考虑衰减下融冰热功率和激励源输出电压的关系。分析表明,在考虑功率衰减下提高融冰激励源输出电压能有效使合成热达到融冰所需热功率,可以为该融冰方法应用到实际工程中提供理论参考。     

相间功率控制器潮流控制中过电压问题的研究

由于相间功率控制器(Interphase Power Controller,IPC)在电力系统潮流控制中的过电压问题应用,基于IPC的基本结构,研究了IPC的过电压问题。建立正常、扰动情况下IPC端口、电容及电感承受的电压与IPC结构参数、运行参数之间的关系表达式,得出当IPC始端电压超前末端电压,在增大有功功率的同时,IPC将向网络提供较大的感性无功功率,使IPC端口出现过电压的危险;并且IPC两条并联支路的移相角越大,电容器、电感器上过电压越严重;当IPC末端断线,将出现严重的谐振过电压。在此基础上提出了并联可控电抗器(Thyristor Con-trol Resistor,TCR)于IPC的出口处,动态调节IPC注入网络中的无功功率以控制节点电压的方法。算例表明通过TCR与IPC的协调,可以有效地控制电网的潮流分布,抑制过电压水平。     

基于SSSC的改进型相间功率控制器

在研究了相间功率控制器（IPC）和静止同步串联补偿器（SSSC）的基本原理、工作特性的基础上,提出了一种以SSSC代替常规IPC中的移相器（PST）实现电感、电容支路的移相功能的改进型IPC。采用较典型的PI控制,通过改变参考电压值对SSSC中的电压源型变换器（VSC）进行控制,来改变线路的注入电压,达到快速连续改变IPC各支路的移相角的目的,从而灵活地控制联络线的有功功率、无功功率。与常规IPC相比能够在IPC两侧电压相位差较大时,较好地改善IPC的过电压问题。采用Matlab/Smulink仿真,验证了改进型IPC可以实现联络线潮流控制和改善过电压。     

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.     

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。     

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。     

Optimal power flow by BAT search algorithm for generation reallocation with unified power flow controller

Optimal power flow with generation reallocation is a suitable method for better utilization of the existing system. In recent years, Flexible AC Transmission System (FACTS) devices, have led to the development of controllers that provide controllability and flexibility for power transmission. Out of the FACTS devices unified power flow controller (UPFC) is a versatile device, capable of controlling the power system parameters like voltage magnitude, phase angle and line impedance individually or simultaneously. The main aim of this paper is to minimize real power losses in a power system using BAT search algorithm without and with the presence of UPFC. Minimization of real power losses is done by considering the power generated by generator buses, voltage magnitudes at generator buses and reactive power injection from reactive power compensators. The proposed BAT algorithm based Optimal Power Flow (OPF) has been tested on a 5 bus test system and modified IEEE 30 bus system without and with UPFC. The results of the system with and without UPFC are compared in terms of active power losses in the transmission line using BAT algorithm. The obtained results are also compared with Genetic algorithm (GA).     

Determination of IPFC operating constraints in power flow analysis

In recent years, the Flexible AC Transmission System (FACTS) controllers have been widely used to enhance the controllability, security and flexibility in power transmission networks. Interline power flow controller (IPFC) is a versatile member of FACTS devices that can be used to control the power flow in multiple lines in network. Modeling of IPFC with handling its operating constraints is an important issue to determine the practical capabilities of this device. This paper presents a simple modeling with strategies for handling all operating constrains of IPFC in Newton–Raphson (NR) load flow algorithm. The various operating constraints such as; the injected series voltages, injected line currents passing through the converters and exchanged powers among the series converters are investigated. The developed IPFC model with these constraints is validated using standard IEEE 30-bus and IEEE 118-bus test systems.     

面向电力电子化电网的宽频测量技术探讨

高压直流输电、柔性交流输电系统(FACTS)的应用以及新能源大规模并网为电网引入了大量电力电子设备,给电网注入了大量的间谐波和高次谐波等宽频信号,使得电网逐步呈现电力电子化的发展趋势。现有的测量设备重点关注工频信号测量,无法应对宽频信号测量所提出的挑战。文中分别从现有测量设备的局限、相量测量单元(PMU)升级改进的局限和高频信号测量的局限三个方面分析了现有测量技术的现状,针对性地提出了宽频测量技术总体方案,设计了总体架构,并讨论了具体实现所涉及的宽频信号范围限定、采样频率选择、数据处理机制设计、数据传输协议和同步对时等关键问题,研发了原型装置并在变电站试点应用,验证了宽频测量技术的可行性。文中研究能够为电力电子化电网提供新的监测手段,保障电网安全稳定、推动新能源大规模应用,同时进一步推动二次设备集成整合,降低变电站建设成本。     

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。     

上海电网新技术应用展望

介绍了上海电网的现状,分析了电网的特点和面临的挑战。根据上海电网的实际情况,对大容量交直流输电技术、灵活交流输电技术、短路电流限制技术、分散发电技术、中心城区供电技术、大电网运行控制技术、电灾防治体系的建设、信息管理技术、全寿命周期管理等作了论述并对这些新技术在上海电网中的应用前景作了全面展望。     

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.