SSSC非线性控制的直接反馈线性化方法

考虑了静止同步串联补偿器(SSSC)的逆变器输出交流侧电压幅值和相位的动态调节过程及其直流侧电容电压的动态变化过程,建立了SSSC的三阶动态模型,并用直接反馈线性化方法设计了 SSSC与发电机励磁的协调非线性控制器,由于采用了动态反馈补偿 ,因而所设计的控制器对系统运行方式的变化具有很强的鲁棒性。该文还利用MATLAB的动态仿真环境Simulink及其 S_Function编程技术建立了相应控制系统的仿真模型,并基于该模型对系统的暂态行为以及输电线路有功功率的调节过程进行了仿真。仿真结果表明,所设计的控制器能有效地对线路有功功率进行控制,并能显著地改善电力系统的暂态稳定性。

H桥级联式SSSC直流侧电容值选择及自励启动充能策略

为了保证H桥级联式静止同步串联补偿器(SSSC)的安全、稳定运行,减少其对电网的谐波注入,依据SSSC直流侧及交流侧的数学关系,提出了一种计及SSSC的输出谐波和直流侧电压波动的直流侧电容值的选择方法。根据SSSC与电网的串联结构关系,考虑到充能过程对电网的干扰最小,提出了结合电子旁路轮换的二极管整流、等效Boost电路及全有功脉宽调制(PWM)整流3种直流侧电容自励启动充能方案,其中全有功PWM整流方案综合性能最优。最后,通过EMTDC/PSCAD仿真及实验验证了文中结论的正确性。

SSSC的有功和无功解耦策略

考虑SSSC的动态过程,在两相同步旋转d-q坐标系下建立了装有SSSC的单机无穷大系统的(SMIBS)数学模型,并基于此模型提出了有功无功动态解耦控制策略。为了验证本文所提控制策略的有效性,在Matlab/Simulink动态仿真环境中搭建了含SSSC的单机无穷大系统的仿真模型,并对有功和无功的调节过程进行了仿真,仿真结果验证了该解耦控制策略的有效性。

级联结构SSSC的RTDS小步长建模

针对RTDS小步长模型应用的难点。建立了SSSC的小步长(<2μs)仿真模型,其SSSC采用H桥级联加单相耦合变压器的主电路接线方式,调制方法为可在线计算逆变器触发角的阶梯波调制,控制策略为恒阻抗控制。针对RTDS建模的特点,探讨了建立电压源逆变器小步长仿真模型的几点注意问题,给出了建立H桥级联式SSSC的RTDS模型的具体实现方法。对比分析不同运行工况下RTDS模型与EMTDC/PSCAD4.02模型的仿真结果,验证了所建立的SSSCRTDS模型的正确性。

基于神经网络自适应PI控制的SSSC潮流控制器

提出了一种基于神经网络自适应PI控制的SSSC潮流控制策略,并设计了控制器的结构。该控制器主要由系统辨识和PI参数整定两个神经网络组成,并给出了它们的学习算法。该控制器在动态过程中,利用神经网络对SSSC的有功控制器和无功控制器的PI参数进行在线调整,提高了控制器的自适应能力和鲁棒性。在Matlab动态仿真环境中建立了控制系统的仿真模型,并基于此模型对系统的暂态行为和输电线路潮流的调节过程进行了仿真,仿真结果验证了该控制器在潮流控制上的有效性和适应性。

SSSC串补线路双端暂态保护的研究

静态同步串联补偿器(Static synchronous series compensator,SSSC)的应用可以有效地提高电网的输送能力和系统的稳定性,但是其运行状态和控制策略使得电网故障的暂态过程复杂化,对传统继电保护的性能产生了很大的影响,因此必须深入研究含SSSC的串补线路保护的新原理。采用改进的小波包熵算法,分析了含SSSC的串补线路故障时线路两端的故障电流的频率特征。分析结果表明,当串补线路区内SSSC前后故障和区外故障时,线路两端获得的频率分量的小波包熵值有明显不同。通过对串补线路的特征进行仿真验证,提出了一种适用于SSSC串补线路的双端暂态量保护新方案。结果表明,该方案具有良好的适应性,适用于不同故障位置、故障类型、故障初始角、串补度和过渡电阻。

基于非线性控制理论的SSSC控制器的研究

提出一种运用非线性最优控制理论设计静止同步串联补偿器(SSSC)控制器的方法。在分析SSSC原理的基础上,导出SSSC的动态数学模型。并运用MATLAB的仿真工具建立了SSSC的仿真模型,对含SSSC的单机无穷大系统发生三相短路故障进行仿真。仿真结果表明,采用非线性控制器,SSSC能有效地改善电力系统的稳定性。

H桥级联型SSSC的动态模型及小干扰稳定性分析

基于模块化建模的方法,考虑实际电路结构,建立了含H桥级联型静止同步串联补偿器(SSSC)的系统小信号模型。结合实际工程参数,通过对比小信号模型计算结果与PSCAD/EMTDC电磁仿真结果,验证了小信号模型的准确性。然后采用特征值分析法分析了该系统的振荡模态,并研究了控制器参数对系统小干扰稳定性的影响。研究结果表明随着解耦控制器以及均压控制器参数的增大,系统稳定性均增强。最后通过时域仿真算例验证了特征值分析结论的准确性。

SSSC对阻抗继电器动作特性的影响分析

将SSSC安装于线路中点,根据SSSC在故障范围之内和之外2种情况,对阻抗继电器的测量阻抗进行了分析,且通过SSSC的不同注入电压和补偿方式,以及过渡电阻的变化,仿真了阻抗继电器的动作特性。结果表明,SSSC在故障范围之内时对阻抗继电器的测量阻抗产生了很大的影响,应该采取措施减小SSSC对阻抗继电器的影响;另外,过渡电阻的影响同样不可忽略。

基于HDP算法的SSSC神经控制器设计

传统的线性PI控制器在非线性系统的特定运行点有较好的性能,但在其他运行点它的性能会降低。应用启发式动态规划算法设计了静止同步串联补偿器(Static Series Synchronous Compensator,SSSC)的外部非线性最优神经控制器,总共包含3个神经网络;第一个为模型网络,它的主要作用是模拟系统的输入输出动态特性;第二个为神经网络为评价网络,它的主要作用是评价动作网络给出控制量的好坏;第三个为动作网络,它的作用是产生控制量;这三个为神经网络互相协作,从而得到最佳的控制序列。在Matlab/Simulink动态仿真环境中搭建了含SSSC双机电力系统的仿真模型,并对线路阻抗的调节过程和电容电压的变化过程进行了仿真,与传统的PI控制器相比,具有响应快、超调小的特点。

基于灰狼优化算法的SSSC阻尼功率振荡控制器设计

静止同步串联补偿器(SSSC)是可实现阻尼系统功率振荡的重要交流输电装置。在研究了SSSC的基本拓扑结构和数学模型的基础上,分析了SSSC工作时产生具有可控幅值、相角的同步电压差与系统进行功率交换来实现补偿的动态调节过程。设计了一种含有灰狼优化(GWO)算法的功率振荡阻尼控制器,通过GWO算法实现了控制器主要参数的优化。搭建了接入额定容量100 MVA SSSC的电力系统仿真模型,模拟了分布式发电并网输出功率不稳定引发电网功率波动及三相接地短路故障等暂态工况,验证了本文引入的SSSC能起到良好的阻尼作用,提高电力系统的稳定性。

基于功率传递的同期并列装置实现SSSC功能的仿真

本文针对基于功率传递的电网间同期并列装置转换为静止同步串联补偿器的复合系统,建立了并网装置转换为SSSC后的等效模型,根据SSSC既可进行容性补偿又可进行感性补偿的双重补偿的特点,分析了SSSC调节潮流的过程以及接入SSSC前后输电线路电流的变化情况。为减小短路故障情况下短路电流对系统的影响,本文利用SSSC可等效为感性阻抗的特点对不同短路故障电流进行了限制,从而提高了现有设备的综合利用率。在PSCAD/EMTDC中搭建了含SSSC的等效模型,仿真结果表明SSSC可有效调节线路输送的潮流,并验证了当系统发生短路故障时SSSC具有一定的限流功能。

基于非线性控制理论的SSSC控制器的研究

提出了一种运用非线性最优控制理论设计SSSC控制器的方法。在分析SSSC原理的基础上 ,导出了SSSC的动态数学模型。并运用MATLAB的仿真工具建立了SSSC的仿真模型 ,对含SSSC的单机无穷大系统发生三相短路故障进行了仿真。仿真结果表明采用非线性控制器 。

基于人工神经网络控制算法的SSSC潮流控制器设计

提出了一种应用神经网络控制策略为静止同步串联补偿器 (SSSC)设计的新型潮流控制器。径向基函数神经网络的理论基础是函数逼近 ,用一个两层的前向网络去逼近任意函数 ,能更好地进行潮流控制。仿真结果表明 ,这种控制器与传统的PI调节控制相比 ,不但能快速调节潮流 ,增加系统阻尼 ,改善系统稳定性 ,并且有较强的适应性。

含SSSC输电系统的有功无功解耦算法

静止同步串联补偿器(SSSC)具有快速调节线路潮流的功能,对含SSSC电力系统的数学建模是深入研究SSSC的第一步。在两相同步旋转d-q坐标系下建立了装有SSSC双机系统的静态潮流方程并应用输入变换实现了有功和无功的解耦,同时给出了变换后等效的系统矩阵及所采用的输入变换矩阵。在MATLAB中对含有SSSC的双机电力系统进行了仿真,结果验证了该解耦策略的有效性。

无变压器SSSC的模型及控制方式研究

针对静止同步串联补偿器(SSSC)系统应用中配备耦合变压器存在的损耗、体积以及成本等问题,基于级联H桥多电平逆变器的拓扑结构,提出了一种无需耦合变压器的SSSC系统结构。对无变压器SSSC的拓扑结构进行了介绍,在d-q旋转坐标系下建立了SSSC的动态模型,并对恒电压、恒阻抗、恒功率3种控制方式进行了详细的理论推导,提出了一种简单有效的控制策略。最后针对恒电压控制方式搭建了Matlab/Simulink仿真模型,实验结果证明了该模型及控制策略的可行性。

装有SSSC的电力系统有功和无功解耦策略

考虑SSSC的动态过程,在两相同步旋转d-q坐标系下建立了装有SSSC的单机无穷大系统的(SMIBS)数学模型,并基于此模型提出了有功无功动态解耦控制策略。为了验证本文所提控制策略的有效性,在MAT-LAB/SIMULINK动态仿真环境中搭建了含SSSC的单机无穷大系统的仿真模型,并对有功和无功的调节过程进行了仿真,仿真结果验证了该解耦控制策略的有效性。

基于SSSC的特征结构分析法判别电压稳定性

详细推导了系统中加入SSSC模型后的潮流方程。利用特征结构分析法,深入分析了在负荷平均增长和最灵敏节点负荷增长两种情况下,SSSC对电力系统电压稳定性的影响。确定系统最薄弱节点和负荷增长最快节点的方式。论证了在系统最薄弱节点和负荷增长最灵敏节点线路中加入SSSC后能对提高系统的电压水平和电压稳定性起到良好的改善作用。对IEEE14节点系统进行了仿真计算,验证了所构建的SSSC混合模型的可行性、有效性和适用性。

SSSC与发电机励磁最优协调控制

为提高电力系统阻尼振荡的能力,利用静止同步串联补偿器SSSC(static synchronous series compensator)的串联补偿特性,在单机无穷大系统下建立了带SSSC的修正Phillips-Heffron模型,提出SSSC与发电机励磁最优协调控制策略;将SSSC补偿阻抗作为控制器的控制变量,推导出控制器数学模型。仿真结果表明,与常规线性最优励磁控制相比,所提的控制策略能更有效地抑制电力系统振荡。

静态同步串联补偿器（SSSC）对系统振荡抑制功能的仿真

静止商步串联补偿器（Static Synchronous Series Compensator）属于灵活交流输电系统（FACTS）家族成员之一。静止同步串联补偿器在功率振荡抑制器（POD controller）控制下，可以对暂态情况下的系统功率振荡起到一定的抑制作用。本文将通过对一个实例的仿真来说明SSSC在暂态情况下对系统功率振荡的抑制能力。