含有可控串联补偿电容的电力系统次同步谐振研究

根据采用复数力矩系数法分析次同步振荡的要求 ,在分析TCSC的物理特性的基础上 ,建立了可控串联补偿电容(TCSC)的数学模型 ,推导出适用于复数力矩系数法的TCSC的复频域等效端口导纳矩阵 ,在此基础上可方便地利用复频域扫描法分析TCSC对电力系统次同步谐振的影响。对 1个 2机 5节点系统用所提方法进行了次同步谐振分析 ,同时进行了全时域数字仿真 ,数字仿真结果验证了所提方法的有效性。

可控串联补偿电容器控制角模型及其在静态电压稳定研究中的应用

提出一个可控串联补偿电容器(TCSC)静态模型,将TCSC基频等值电抗表达为其控制角的显函数并考虑了其自身的功率损耗。将控制角作为状态变量处理,推导了4种典型控制模式下的TCSC牛顿潮流方程并在连续潮流算法中予以实现,并指出恒功率控制、恒电流控制和恒相角差控制中所需的控制参考量由系统基本工况下指定线路补偿度的恒阻抗控制获得。用IEEE30母线系统进行仿真计算,结果表明该模型具有较高的求解效率及数值稳定性,通过控制角可以方便地获取线路的补偿度。用该模型进行电压稳定分析表明,选择最优的安装位置及合适的控制模式是提高电压稳定性的关键因素。恒阻抗控制对提高电压稳定性的效果是最好的,而不适当的控制模式以及不适当的安装位置则可能导致系统的电压稳定裕度降低。

可控串联电容补偿动态模拟实验装置设计

提出了一套可控串联电容补偿TCSC(Thyristor Controlled Series Compensation)动态模拟装置的设计方案。装置分为控制保护、录波和远程监控3个单元,每个单元中的插件都是一个完成单一任务的功能模块,各功能模块均是由双口RAM交换接口进行数据交换,通过工控机的ISA总线相连组成一个整体,采用这种硬件结构装置的实时性、可靠性和扩展性得到了极大的提高;控制保护单元和录波单元通过集线器与远程监控单元相连,同时控制保护单元和录波单元也有各自的监控界面,方便进行就地调试和监控。装置采用分层设计,中上层控制策略用C语言编程实现,易于进行各种控制策略和保护的研究。利用所研制的实验装置,分别在电容电压同步方式和线路电流同步方式下,进行了TCSC的基频阻抗特性实验。实验结果表明,该TCSC实验装置能够快速调节阻抗,并能灵活地完成不同阻抗模式之间的切换。

采用本地信号的可控串联电容补偿神经网络逆系统控制方法

选取可控串联电容补偿(TCSC)上传输的有功功率作为被控量,本文提出了采用本地信号的TCSC神经网络逆系统控制方法。该方法基于较完整的TCSC非线性动态模型,实现了TCSC系统的精确线性化,同时所设计的控制策略适用于任意的电力系统结构。控制器的设计使用神经网络逆系统方法,使得所设计的控制策略不依赖于系统的精确模型和参数。针对两区域四机电力系统的仿真结果表明所设计的控制策略能达到直接控制TCSC传输功率,间接控制远端发电机功角的目的。

可控串联电容补偿器的负阻尼特性研究

由于在暂稳控制器的设计中通常将可控串联电容补偿器 (TCSC)处理为带限幅器的一阶惯性环节 ,而忽略了电力系统动态行为对 TCSC脉冲触发过程影响以及装置动态响应特性的研究。文中建立了装有 TCSC的电力系统的扩展 Phillips- Heffron模型 ,通过分析 TCSC对系统同步和阻尼转矩的贡献 ,给出了在开环定触发角控制下 TCSC表现为负阻尼特性的解析解。基于NETOMAC的数字仿真结果验证了模型分析的正确性 ,同时指出通过合适的底层控制策略可以减弱和消除负阻尼 ,有效地改善 TCSC的动态响应特性。

基于串联电容补偿的超/特高压输电线路可控并联电抗器补偿度分析

为了研究超/特高压输电线路中考虑串联电容补偿时的可控并联电抗器补偿度,以均匀分布条件下并联电抗与串联电容补偿度的分析为基础,利用两端布置可控并联电抗器的输电线路π型等效电路,分析了超/特高压输电线路的电压分布特点及功率传输特点。通过对分段布置的可控并联电抗器补偿度的分析,深入研究了串联电容补偿对可控并联电抗器补偿度的影响,推导出均匀串联电容补偿条件下可控并联电抗器补偿度的数学表达式。数值模拟结果表明增加串联电容补偿后,可控并联电抗器补偿对应的传输功率变化范围进一步扩大,并且串联电容补偿影响可控并联电抗器的布置间距,随着串联电容补偿度的增加,在满足电压控制的前提下,可控并联电抗器的分段布置间距可以增大。

可控串联补偿电容器的过电压保护

以补偿度取３６％ （其中２４％ 不可控、１２％ 可控）的伊敏－ 冯屯５００ ｋＶ 超高压输电系统为例，研究了以电容器电压为同步信号时可控串联补偿（ＴＣＳＣ）系统的内、外部故障、重合闸、电容重投时的过电压问题．提出了采用常规串补和可控串补相结合的补偿方案时ＴＣＳＣ装置过电压保护的参数整定原则：即以重合闸情况确定可控串补模块中氧化锌非线性电阻（ＭＯＶ）的整定参数，以外部故障确定固定串补模块中ＭＯＶ 的整定参数，最后以内部故障较核ＭＯＶ 的能量容量．讨论了重合闸和电容器重投时可采取的控制策略．

可控串联电容次同步谐振现象的动态模拟研究

以东北电网拟建的５００ｋＶ伊敏－冯屯交流输电系统所需可控串联电容装置（ＴＣＳＣ）为研究目标，建立了相应的动态模拟装置。并利用负序电流激振法测量动模发电机组的自然谐振频率。在此基础上激发出罕见的次同步谐振（ＳＳＲ）现象。文章对ＳＳＲ现象发生的机理作了详细讨论，提出了ＴＣＳＣ“激振频带”概念。最后对ＴＣＳＣ系统中次同步谐振发散后ＭＯＶ的行为进行了讨论。

用于串联电容器组快速保护的可控多级火花间隙

为提高串联电容器组快速保护装置的可靠性,开发了一种新型的可控火花间隙—Tesla变压器驱动的与频率相关的多级火花间隙。与现有3电极间隙依靠运行电压触发的工作原理不同,这种新型间隙的可靠快速动作完全不受它承受的运行电压的影响。利用多级间隙与Tesla变压器试验样机对新型可控间隙的动作过程、可靠动作概率和动作时间等动作特性进行了试验研究。研究结果表明:通过合理设置参数,新型可控间隙的工频耐受电压可以达到串联电容器组工作电压的10倍以上,确保不会误动作,而选取动作阈值电压足够高就可以保证保护装置具有极高的动作概率,消除拒动,具有极高的可靠性;新型保护系统动作时间≤20μs,具有很高的动作速度。

含可控串联电容换流器的交直流系统静态安全域刻画与分析

传统电网换相直流输电发生换相失败的概率较大,且需要大量的无功补偿,而基于强迫换相原理的可控串联电容换流器(CSCC)可解决该问题。从静态安全域的角度出发,给出了含CSCC直流输电的交直流系统静态安全域断面刻画方法及边界面演变分析。安全域的几何直观性能方便调度人员或规划人员综合考虑换流器无功需求、换相失败概率、阀电压峰值限值、可控电容及换流阀的投资成本等因素,在域内选取合适的运行点,并有利于提前采取适当的安全控制措施,最大限度地降低CSCC直流输电一旦发生换相失败造成的后果比常规直流输电更严重的可能性。

可控串联电容补偿技术仿真研究

针对华北电网托克托—浑源—安定(或霸州)500 kV发输电工程,在电力系统实时数字仿真机RTDS上建立可控串补仿真模型,仿真比较不同的二次控制规律对可控串补装置整体性能的影响。

可控串联补偿器(TCSC)控制方式综述

关于可控硅控制串联补偿器 (TCSC)的研究已被大量进行 ,TCSC的两个主要功能就是提高暂态稳定性和阻尼系统振荡。归纳并分析了TCSC的各种控制方式 ,以实现其两个主要功能 ,同时讨论了相关的一些问题。

晶闸管控制串联电容换级特性研究

研究了晶闸管控制的分级串联电容换级时的暂态过程。采用编程仿真的方式,对单级电路和多级电路分析后,提出了晶闸管开关最佳接入时刻为被短接电容电压为零时;分析了阻尼电阻、电感对暂态过程的影响以及它们之间的参数配合;采用电容分级式可控串补策略可大大降低可调电感容量及成本。高压输电线路分级电容可控串补的应用可提高系统的稳定性。

可控串联电容补偿器的非线性H_∞控制

基于直接反馈线性化和H∞ 控制理论研究可控串联电容补偿器的控制设计 ,对单机—无穷大系统 ,建立了非线性鲁棒模型 ,利用Matlab软件得出了可控串联电容补偿器的控制规律。分析表明这种控制方法提高了电力系统的稳定性及控制系统的鲁棒性。

晶闸管控制串联电容器补偿装置的控制研究

串联补偿方式可以有效地解决控制线路的潮流问题.通过分析晶闸管控制串联电容器(TCSC)的结构、运行原理和性能,设计出了基波电流的锁相环PLL电路和应用与线路电流同步锁相环控制方法,为串联电容器补偿装置控制研究提供了理论基础.

考虑时滞影响的可控串联电容补偿器的H_∞控制

对存在于广域测量系统时滞影响的可控串联电容补偿器的H∞控制进行了研究,说明利用线性矩阵不等式进行H∞控制器设计的方法。仿真及分析表明,所设计的控制器具有很好的、对时滞的不敏感性,可以抑制外部干扰,保持电力系统的动态稳定。

可控串联电容补偿的发展现状研究

随着我国经济的持续快速发展,我国国民经济对电力电量的需求也在快速增长。然而,我国能源资源和负荷分布极不均衡。因此加快技术创新,提高电网输送容量、远距离送电能力十分必要和急迫。加装串联补偿装置正是解决上述问题的有效措施之一。本文研究了可控串联电容补偿技术发展现状及应用实例。

可控串联电容补偿在配电网电压优化中的应用

针对配电网负荷波动较大,电压质量亟待优化的问题,提出了在配电网中采取自动无功补偿装置的方案。利用电容容抗可以补偿输电线路感抗这一特性,在配电线路中采用加入可控串联电容补偿的方法。在负荷波动情况下,通过实时采样和检测负荷侧电压,控制晶闸管的触发角,调节电容补偿量,从而达到平滑调节和稳定负荷侧电压的目的。并利用仿真软件PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型,仿真结果表明,所提方案在负荷波动情况下,能够自动快速地调节电压,实现了优化配电网电压的目的。

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

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。

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。