一种可控串联补偿动态模拟实验装置

介绍了一套可控串联补偿(TCSC)动态模拟实验装置,在该装置中,TCSC的各组件实现了模块化,可灵活组合并根据模拟系统要求调整TCSC的结构参数;TCSC的控制器采用分层结构,各层控制系统完成不同的控制目标,可以方便地进行各种控制策略的研究。动模实验结果表明,通过采取适当的控制策略该TCSC实验装置可以快速调节阻抗,较好地抑制低频振荡并灵活地完成不同阻抗模式之间的切换。

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、触发控制方法和暂态稳定控制器 ,在实际多机系统中进行了 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

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。

可控串联补偿装置非线性控制系统研究

采用分层化设计可控串联补偿装置(TCSC)控制系统的思路,将微分几何理论和PID控制方法相结合,设计了TCSC的非线性控制系统.在Matlab/Simulink仿真环境下,建立双机模型进行动态仿真,结果表明该控制系统在提高系统暂态稳定性方面有很好的作用.

天平可控串联补偿装置的动态模型及时域仿真

根据天平串联补偿一次设备的实际参数建立串联补偿的暂态模型;研究可控串联补偿装置(thyristor controlled series compensator,TCSC)的闭环控制系统的技术细节,并建立完整的仿真模型。以天平双回线路串联补偿模型的外部电网等值系统模拟正常运行、外部电网故障、本线路故障等情况下TCSC的动态运行特性,给出仿真计算结果。将天平TCSC的实际运行情况与仿真计算结果进行对比分析,证明该动态模型能真实模拟实际TCSC的运行状态。

可控串联补偿装置的研究现状

可控串联补偿装置具有阻尼线路功率振荡、提高电力系统暂态稳定性、抑制次同步谐振等多种功能。对TCSC装置的各种控制策略和研究成果进行分类归纳并分析相关问题。

改善关键线路潮流问题的可控串联补偿装置研究

文中研究了可控串联补偿装置在关键线路潮流控制中的作用。通过建立用于分析可控串联补偿装置潮流作用的电路模型,列写功率方程,使用解析方法,画出功率运行范围、有功功率和无功功率变化曲线等;分析了单个可控串补对线路输送功率的作用,通过进一步解析,重点分析了UPFC+固定串补电容对线路输送功率作用;考虑到经济性后,对UPFC+固定串补电容方案进行了最优投资建模,并给出了求解流程。通过对江苏电网中关键线路的作用分析,明确了UPFC+固定串补电容方案的合理性,并验证了求解流程的有效性。

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。

电网可靠性对可控串联补偿部件参数的灵敏度分解算法

可控串联补偿器(TCSC)是一种常见的柔性输电设备,多用于改善输电能力。现有TCSC对其电容器组、电抗器等部件的可靠性建模较为粗略,因此无法直接描述部件可靠性对电网可靠性的影响。考虑部件故障模式,提出TCSC可靠性分层等值算法,建立含TCSC线路可靠性状态空间模型。基于改进频率和持续时间(F&D)算法,求解串联补偿线路状态概率和转移率,及其对部件可靠性参数的灵敏度。联立电网可靠性对串联补偿线路可靠性、串联补偿线路可靠性对TCSC部件灵敏度,提出电网可靠性对TCSC部件参数的灵敏度分解算法。算例分析验证了算法的可行性和正确性,有助于从电网角度发现和改善柔性交流输电设备的薄弱环节。

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。

串联电容补偿装置的设计研究

1串联补偿技术1.1交流输电线路的串联补偿交流输电线路的串联补偿(Series Compensation,SC)是依靠串联安装于输电线路中的电容器来补偿输电线路自身的线路电抗,从而缩短交流输电线路的等值电气距离,以提高输送容量。常规串联补偿装置的补偿阻抗固定,也称为固定串补(FSC),它不能灵活地调节容性阻抗以适应系统运行条件的变化。TCSC可以等效为在一定范围内连续变化的补偿阻抗,实现对串补度的灵活调节,提高系统的静态稳定和暂态稳定极限,抑制次同步振荡。1.2串联无功补偿装置的主要功能1.2.1提高系统的输送能力串联补偿提高输送功率:

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。

可控串补(TCSC)模式切换控制策略的动模实验研究

基于模块化动模实验平台,提出了一套可控串联补偿(TCSC)模式切换控制策略。动模实验证实了通过简单改变触发角TCSC的模式切换无法实现;分析了电抗器支路不同品质因数对硬件旁路切换的影响,通过串加小电阻的方法改进TCSC主回路接线以有利于模式切换的实现。采用线路电流与晶闸管支路电流同向触发的方法实现由容性运行模式到Bypass的切换。动模实验结果表明,提出的模式切换策略能使切换过程平稳迅速,且动态特性良好。

逆系统方法在TCSC稳定控制中的应用

简单介绍了基于坐标变换和反馈控制理论的一种反馈线性化方法——逆系统方法。运用逆系统方法将含可控串联补偿电容器 (TCSC)的非线性电力系统线性化 ,并且对该线性化的系统运用具有二次型性能指标的线性最优控制方法设计了 TCSC的稳定控制器。将其与用微分几何法和用直接大范围线性化法设计的控制器进行了比较 ,结果表明它们具有相同的控制效果 ,即均能提高电力系统的暂态稳定性。

TCSC模式切换控制方法的研究

可 控 串 联 补 偿 ( Thyristor Controlled SeriesCompensation,TCSC)的模式切换对电力系统的稳定控制具有重要意义,是 TCSC 的关键问题之一。文章在仿真建模的基础上,提出了一套切实可行的TCSC 模式切换策略。通过强制晶闸管支路电流与线路电流同步,实现由容性微调或Block 模式到 Bypass 模式的切换;在由容性微调或 Block 模式到感性微调的切换策略中提出了容许区间触发的方法。为及时向切换控制提供线路电流同步信号,提出了一种预测电流过零的方法。仿真结果表明,文章提出的切换策略能使切换过程平稳迅速,且动态特性良好,具有较强的实用性。

含控制器在内电力系统元件的完整结构化模型及其简化(Ⅱ):SVC、TCSC与HVDC建模应用

现代电力系统中的各元件,如发电机与高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)、柔性交流输电等电力电子装置,均安装有控制器,当进行区域控制(或进行区域级仿真或分析)时,迫切需要含各元件控制器的完整区域模型。该文系统给出规范化建立静止无功补偿器(static var compensator,SVC)、可控串联电容补偿器(thyristor controlled series capacitor,TCSC)与HVDC元件本身模型、含元件控制器在内的元件完整模型的方法,并给出在保证微分–代数性质、保留隐动态的前提下,降低微分方程阶数与复杂性的元件简化模型,从而得到相对比较简洁的包含SVC、TCSC与HVDC等电力电子装置本身及其控制器在内的区域模型。为实时控制提供合适的区域级模型,采用的控制器(原理上)能基本覆盖当前所应用的传统的线性控制器、复杂的(可解析表达的)非线性控制器,以及神经网络逆控制那样的非解析控制器。最后还对建立的简化模型与完整模型进行仿真试验对比,验证了简化方法的有效性。

高压输电系统串联电容器补偿的应用与仿真研究

为了研究含有串联电容器补偿的高压输电网络的暂态过程,在阐述串联电容器补偿基本原理和作用的基础上,利用MATLAB中的电力系统模块库(PSB)和Simulink,建立了一个735kV串联电容器补偿输电网络的系统模型,并对其一相对地短路的暂态过程进行了仿真.仿真结果表明:含有串联电容器补偿的高压输电网络有可能发生次同步振荡(SSO)现象.为了抑制次同步振荡,应采用可控串联电容器补偿(TCSC).

TCSC的模糊变结构控制研究

结合模糊控制理论和变结构的控制理论,设计TCSC的模糊变结构控制规律,可以根据系统的动态特性灵活地改变补偿容量,提高系统的稳定性.通过在单机无穷大系统上进行仿真,表明TCSC采用模糊变结构控制,可以改进系统的暂态性能,同时电压质量也有所提高.

一种针对串联补偿的综合效益评估方法

针对电力系统快速发展以及大规模新能源入网需要越来越多的柔性交流输电系统(flexible alternative current transmission systems,FACTS)设备参与建设和运行成本高、不合理的容量配置导致可靠性和经济性失衡的问题,综合利用FACTS设备和常规固定补偿设备(fixed series compensation,FSC)成为必然的选择,相应的效益评估也成为必要的环节,为此,提出一种针对FSC和可控串联补偿装置(thyristor controlled series compensation,TCSC)联合补偿的综合效益评估方法,建立评估模型,给出相应的计算公式以及解决方法。最后结合大规模风电基地并网问题,验证综合效益评估法的合理性和有效性。