一种综合考虑暂稳态影响的FACTS选址方法

柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)的并网位置对电力系统的安全运行具有重要影响。本文综合考虑故障发生后的暂态与稳态过程,提出兼顾暂稳态判据的选址打分方法,在单机等面积定则基础上,推导出FACTS元件等值系统的暂态裕度量化积分,将暂态稳定裕度近似灵敏度和稳态母线电压越限危险度作为选址依据。基于FACTS元件与储能相结合技术,将有功死区控制、电池荷电状态限制和逆变器容量限制考虑进FACTS元件建模中,利用PSASP/UD自定义模块搭建具有储能作用的FACTS模型。通过电力系统分析软件PSASP中CEPRI-36节点系统进行仿真,在得分高的母线处采取FACTS元件以注入电流源形式并网参与系统紧急控制,验证本文所提选址方法的准确性及FACTS元件对抑制电力系统连锁故障扩散的影响。

FACTS技术在电力系统中的应用

柔性交流输电系统(FACTS)建立在电力电子或其他静止型控制器基础之上,通过对电力系统的某个或多个参数进行调节,从而实现电力系统可控的目标,进而增强电力传输能力和系统运行的稳定性。本文对柔性交流输电系统中FACTS控制器的3种类型进行了介绍,对4种典型的FACTS控制器的工作原理、稳态模型以及动态模型进行了研究。从控制电力系统的无功功率和电压、改善低频振荡、提高系统的暂态稳定性等方面,介绍了FACTS控制器在电力系统中的应用。

信息电力与FACTS及DFACTS技术

信息社会对供电质量提出了新挑战 ,指出发展 FACTS及 DFACTS技术是满足信息电力要求的重要途径。在分析我国大区电网互联及其电压稳定、无功补偿问题的基础上 ,指出发展STATCOM应是我国 FACTS技术研究的主要方向 ,并阐述了 STATCOM研究的重点课题。同时指出在 DFACTS方面我国应加强系统化研究 ,主要内容包括 :电能质量问题对不同用户影响的试验研究、电能质量监测和评估技术。

基于RTDS的机电电磁暂态混合实时仿真及其在FACTS中的应用

深入研究了基于实时数字仿真器(RTDS)的混合仿真平台的实现方法,其中包括利用RTDS的自定义工具Component Builder(CBuilder)开发的机电暂态程序与接口模块,并选取了适用于该仿真平台的数据交换时序。提出了利用机电-电磁暂态混合仿真技术进行柔性交流输电系统(FACTS)研究的方法,并在RTDS上搭建有两个静止无功补偿器(SVC)控制母线电压的系统模型,对全系统进行全电磁实时仿真、机电-电磁混合实时仿真、对等值化简后的系统进行全电磁仿真,比较不同SVC组合控制下的仿真结果。验证了混合仿真系统的准确性,阐述了利用未等值大系统开展FACTS应用研究的必要性。可以预见,混合仿真技术在大系统的FACTS研究中具有良好的前景。

FACTS技术研究现状及其在中国的应用与发展

概述性地描述了柔性交流输电技术 (FACTS)在改造中国电力系统中将发挥的巨大作用及广阔的市场前景、FACTS技术的研究与应用现状及发展趋势 ,以及

基于PSASP程序的FACTS潮流建模

基于注入功率法分别建立统一潮流控制器 ( UPFC)和可控串联电容补偿器 ( TCPS)的潮流模型 ,并利用电力系统分析综合程序 ( PSASP6.0 )提供的用户自定义模型和用户程序接口 ,构造了适合于 PSASP的相应的潮流算法 ,可以用来分析灵活交流输电技术 ( FACTS)在给定控制变量和控制目标下的潮流收敛特性。IEEE1 4节点系统作为算例被用来研究不同控制方式下的系统潮流特性 ,计算结果证明了模型的合理性。

FACTS装置在风电场中的无功补偿原理与仿真

分析风电场并网运行存在的无功补偿及电压稳定问题的产生机理,在固定电容器组作为一种传统的无功补偿方法逐渐显现弊端时,将柔性交流输电系统(FACTS)设备运用到风电场以提高其运行的稳定性。以恒速恒频异步风力发电机为研究对象,采用变桨距控制方式。以Matlab/Simulink为平台,实现风电场的电气输电系统、各种风速的建模。在各种风速扰动和电网故障的情况下,分别对加入静止无功补偿器和静止同步补偿器的风电场进行仿真,得到的结果可以证明两者在风电场无功补偿方面的积极作用,并对两者的性能优劣进行对比。

FACTS装置控制器设计中的关键技术问题

在归纳总结大量文献的基础上，对ＦＡＣＴＳ装置控制器设计中会遇到的一系列关键性的技术问题，诸如快速信号采集处理、控制的多目标、直流偏磁问题、不对称问题、控制与保护、控制器之间的协调等，做了较全面的综述。

具有串联电压源的FACTS暂态稳定数字仿真

本文提出一种用动态数字仿真研究柔性交流输电系统（FACTS）稳定性的模型。为了适应FACTS设备对电力系统暂态过程的快速作用，本文采用微分方程与代数方程联立求解法求解。算例系统的计算结果表明．所提出的模型和算法是正确而有效的，为研究FACTS的暂态稳定性和控制作用提供了有效工具。

并联储能型FACTS装置的PSASP建模与仿真

利用储能技术可以有效缓解、抑制电力系统的功率不平衡问题,提高电力系统运行水平。首先研究了结合储能设备和电力电子技术的并联储能型柔性交流输电(flexible AC transmission systems,FACTS)装置的潮流和暂态数学模型;然后在电力系统分析综合程序中基于注入功率法建立了潮流的用户自定义模型,暂态建模则采用节点注入电流法;最后在美国电力科学研究院7节点实验系统中加入并联储能型FACTS装置,进行潮流和暂态稳定计算。结果表明,潮流计算的收敛性良好,自定义模型通过调节无功功率较好地控制了母线电压。暂态稳定计算中并联储能型FACTS装置较好地抑制了发电机的功角摆动,有效提高了电力系统稳定性。

FACTS控制技术综述──模型,目标与策略

对FACTS的概念和作用进行了概述，分析了FACTS建模的一般方法和FACTS控制器设计的一些特点，从控制目标与控制策略的角度总结了当前国内外的最新研究成果，对几种主要FACTS控制器的作用及其控制效果进行了比较，指出实现电力系统的多目标协调控制是今后FACTS控制器设计的主要目标。

基于多FACTS的网侧阻尼协调控制量化指标研究

研究多变量系统等效开环过程(effective open-loop process,EOP)理论在电力系统多柔性交流输电装置(flexible AC transmission system,FACTS)协调控制量化分析中的应用,并提出基于EOP的多FCATS阻尼控制器交互作用分析方法及量化指标。推导电力系统阻尼控制框架下的EOP,在此基础上建立用于多FACTS阻尼控制器分析的阻尼控制等效开环过程(damping control effective open-loop process,DCEOP)。提出基于DCEOP谱半径和多变量Nyquist推广定理的多FACTS阻尼控制器交互影响分析方法,可以判断系统中是否存在多FACTS阻尼控制器的负交互作用。进一步推导并提出基于DCEOP的多FACTS交互风险因子和交互作用因子,实现了多FACTS阻尼控制器协调控制及交互作用的量化分析。最后,通过算例分析验证了所提方法的正确性以及在实际电网中应用的可行性。

综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制方法

随着交直流混联电力系统的快速发展,目前灵活柔性交流输电系统(FACTS)和特高压直流输电系统在我国电力系统中已得到广泛应用,为近年来我国风电大规模脱网问题提供了新的控制技术和有效手段。分析了系统交直流故障后的风电脱网场景,表明抑制故障后系统电压大幅波动是减少风电大规模脱网的关键。在此基础上,阐述了事故前FACTS优化配置和事故后采取HVDC紧急功率支援协调抑制风电大规模脱网的必要性。并基于对风电场汇集母线电压波动的改善灵敏度,以保证系统安全性为前提,通过协调优化事故前FACTS动态无功补偿设备布点、容量配置和事故后直流紧急功率支援,提出一种风电脱网控制代价最小的FACTS和HVDC的协调优化方法,实现风电脱网的抑制和电网的经济运行。最后,以实际规划电网进行了仿真验证,证明了该方法的有效性。

FACTS对电力系统静态安全性影响评价指标体系研究

针对目前评价灵活交流输电系统(FACTS)系统稳态性能影响指标的不足,结合FACTS设备自身控制潮流和电压的工作特性,提出了一套全面评估FACTS设备对系统静态安全性影响的指标体系。建立了基于运行状况的晶闸管控制串联电容器(TCSC)、静止无功补偿器(SVC)、统一潮流控制器(UPFC)可靠性模型,并基于该模型提出了FACTS设备的控制策略,该策略以状态量越限值最小为控制目标。建立了采用蒙特卡罗仿真的概率评估算法。通过IEEE-57节点的计算验证了所提指标体系和算法的有效性。

具有FACTS设备的输电网络规划

利用改进的遗传算法ＭＡＧＡ进行具有ＦＡＣＴＳ设备的输电网络规划，算例系统的结果表明ＭＡＧＡ适用于解决具有ＦＡＣＴＳ设备的电网规划问题，而且在电网的扩建和改造方面，ＦＡＣＴＳ技术将带来很大的经济效益。

基于模糊混合进化算法的多个FACTS元件协调控制

针对多个FACTS装置的控制器之间存在的负交互影响,通过将模糊理论、协同进化算法和免疫算法相结合,提出一种模糊混合多目标进化算法求解FACTS元件的协调控制问题。在求解过程中,利用模糊集理论建立模糊多目标优化模型,确定整体的优化目标。采用协同进化算法对各FACTS元件控制器的参数进行种群划分,以克服常规进化算法在问题规模扩大时易于出现的早收敛现象。在优化过程中,结合多种群合作策略和免疫算法保持解的多样性,最终得到控制参数的Pareto最优解集。对静止同步串联补偿器与静止同步补偿器2种FACTS装置的控制器进行了协调设计,仿真结果表明,与常规进化算法相比,所提方法能同时实现影响分析与参数优化功能,且收敛快速,稳定性好。

潮流计算中FACTS元件模型选择研究

柔性交流输电系统（简称ＦＡＣＴＳ）元件的一个重要作用是调节电力系统的潮流分布，控制系统的运行状态。在稳态潮流分析中，选择恰当的模型来表示ＦＡＣＴＳ元件对计算收敛特性等非常重要。本文首先对ＦＡＣＴＳ元件现有的潮流计算模型作了比较充分的说明，讨论了其他可能采用的模型形式，分析了各种模型的优缺点，并采用这些模型分别实现了ＦＡＣＴＳ潮流计算，最后给出算例进行验证。

典型FACTS设备对连锁故障风险影响研究

灵活交流输电系统(FACTS)可以有效抑制连锁故障的传播,从而降低连锁故障的风险,其具体效果需要进行定量计算分析。给出了三种典型FACTS设备-晶闸管控制串联电容器(TCSC),静止无功补偿器(SVC),统一潮流控制器(UPFC)的注入潮流模型,基于简化潮流方程计算了发电机和线路故障引起的低电压和潮流过载风险,并给出了多阶故障风险的计算方法。最后给出了基于风险最小化选择典型FACTS设备最佳安装位置的方法。仿真结果表明,提出的风险计算模型和位置选择方法是有效的。

计及FACTS装置的最大输电能力研究

输电能力是所有电力市场的参与者进行交易活动所必需的重要信息。文中提出了一种考虑常见 FACTS装置 (如 UPFC,TCPS,TCSC等 )的最大输电能力计算模型 ,在模型中考虑了电压水平、线路和设备过负荷等静态安全性约束条件 ,以及由于潮流方程解的鞍点分叉导致的电压稳定性约束条件。在算法上选用逐次线性化优化方法 ,并对每一个线性化子问题采用新算法——预测校正原始对偶对数障碍内点法求解。算例计算结果不仅说明了不同的 FACTS装置和安装位置对电网的输电能力有不同程度的影响 ,同时也表明了文中的模型和算法是有效的 ,具有一定的应用价值。

抑制区域间低频振荡的FACTS阻尼控制

随着电力系统规模的不断扩大,区域间低频振荡正成为限制电网传输能力的瓶颈。对少数发电机组安装PSS来抑制区域间低频振荡很难有好的效果。但FACTS因其安装地点的灵活性及良好的动态性能而给抑制区域间振荡提供了新的手段。为此,利用相角补偿原理,设计控制器持续减小区域间的振荡能量,以此来实现区域间阻尼控制。以SVC为例详细说明附加阻尼控制器的设计,通过PSASP软件下的仿真结果表明,具有附加阻尼控制作用的SVC能有效地抑制区域间低频振荡。另外,对其它几种常用的FACTS器件也设计了阻尼控制器,并同样通过了PSASP下的仿真验证,阻尼效果很好。以上结果证明利用FACTS可实现区域间低频振荡的阻尼控制。