闫冬[1]2003年在《可控串联补偿装置的控制策略研究》文中研究说明可控串补(Thyristor Controlled Series Compensation,简称TCSC)是灵活交流输电(Flexible AC Transmission System,简称FACTS)技术的一种,它通过改变晶闸管的触发角来实现对TCSC阻抗的大范围平滑调节,这对于电力系统具有重要意义。利用TCSC可以提高电力系统某一输电走廊的输送能力和改善输电走廊上的电压分布;在网状电网中,TCSC可根据系统运行条件控制线路潮流,从而降低网损,改善潮流分布;如果安装位置合适,TCSC能够减少机组间电气距离,增加同步力矩,提高稳定水平;利用TCSC可以改善互联电网或地区电网之间对某些振荡模式存在的弱阻尼或负阻尼现象,从而提高电力系统的动态稳定性;通过一定的触发规律,TCSC能够控制串联电容器和气轮发电机轴系之间的能量交换,抑制系统中的次同步分量,从而避免发生次同步谐振的风险。 本文对TCSC的研究及工程现状进行了阐述和分析,并决定把TCSC国产化设计中发现的两个疑难技术问题作为本文研究的重点:一个是考虑晶闸管导通特性和电抗器本身具有的电阻影响时的触发角和基波阻抗的关系曲线,一个是模式切换控制策略。 本文建立了较为接近实际的TCSC离散数字仿真模型,对TCSC的分层式控制系统进行了深入地分析和探讨,得出了一系列较为实用的控制方法。本文的研究工作主要包括以下四个方面: 第一 TCSC的底层触发控制 底层触发控制是实现TCSC功能的前提和基础,底层触发控制的关键是建立基波阻抗和触发角的关系曲线。为了解释低压模拟实验和动模实验中TCSC阻抗与理论分析阻抗存在的较明显差距,本文对TCSC电抗器支路晶闸管导通特性以及电抗器本身具有的电阻对底层控制的影响进行了分析和探讨,提出在小容量模拟实验和动模实验时,用恒电阻等效处理该影响,而在实际工程中根据其负载轻重、电抗器感抗大小,采用忽略不计、用恒电阻等效、用恒电阻加恒电压(和晶闸管电流同向)等效三种方法来等效处理该影响。 本文面向TCSC开发阶段的小容量模拟实验和动模实验,把晶闸管导通特性、电抗器本身具有的电阻以及其它接触电阻等效为恒电阻,通过严密的数学推导,
律方成[2]2000年在《可控串补阻尼电力系统低频振荡控制策略研究》文中研究表明可控串联补偿装置（TCSC，Thyristor Controlled Series Compensation）是柔性交流输电系统（FACTS，Flexible AC Transmission System）的重要控制器之一。TCSC通过调节晶闸管的触发角，可以实现电抗值从容性到感性的较大范围内连续调节，不仅可以控制系统的潮流分布、阻尼低频振荡，而且还可提高系统的稳定性。本论文主要研究了TCSC阻尼系统低频振荡的有关问题，其主要内容有： 采用拓扑建模法建立了TCSC的稳态模型。分析了基波阻抗与晶闸管导通角的关系、电容电压及电感电流的基波和谐波分量与晶闸管导通角的关系。并利用得到的结论对拟建的伊冯TCSC工程参数进行了具体的分析。 通过推导单机无穷大系统含TCSC的推广Phillips-Heffron模型，提出并分析了TCSC向电力系统提供阻尼转矩的具体形式、性质及其特征、提供正阻尼转矩的条件以及不同参数及运行工况下TCSC最佳控制参数的选取原则。通过时域仿真，验证了所提出理论的正确性。 提出了基于可调模糊规则及可调输出尺度变换因子的TCSC自适应模糊阻尼控制器的设计方法。采用可调模糊规则增强了控制器对系统扰动类型的鲁棒性，采用可调的输出尺度变换因子使控制器对系统运行点变化具有鲁棒性。以上特点通过时域仿真得到了验证。 通过建立含TCSC多机系统的线性化数学模型，提出并研究了含TCSC多机系统的特征分析法。通过分析含TCSC多机系统的特征根、特征向量、相关因子、机电回路比，提出了低频振荡模式的判别方法、TCSC最佳配置位置的选择方法。采用FORTRAN语言编制了包含以上功能的TCSC多机系统频域分析软件包。 提出了多机系统TCSC模糊变结构阻尼控制器的设计方法。由于采用了模糊趋近方式，使得控制系统不仅具有对参数摄动及干扰类型的鲁棒性，同时避免了“高频颤动”现象。时域仿真证明了所设计的控制器对干扰类型和系统运行方式具有较好的鲁棒性。 通过系统大干扰下的时域仿真，验证了所提出的TCSC自适应模糊阻尼控制和模糊变结构阻尼控制对大干扰后的振荡有很好的阻尼效果，并对系统的暂态稳定性无不利影响。 在本文研究的基础上，得出了一些有益的结论。
徐桂芝, 李甲飞, 武守远, 郭强[3]2008年在《成碧线220kV可控串补系统的控制策略和系统试验》文中指出采用可控串联补偿(TCSC)可以提高长距离弱联系系统的电网输送能力、阻尼系统低频振荡、提高系统稳定性。合理的控制策略能使TCSC产生更有效的作用。成碧线220kV的TCSC系统控制策略主要针对电力系统的暂态稳定和阻尼振荡2个阶段进行设计,其控制器主要由阻抗控制环节、阻尼控制环节、暂态稳定控制环节以及保护环节、延时环节组成。系统试验证明:成碧线220kV的TCSC装置能够平滑、快速地进行阻抗调节,有效阻尼系统低频振荡,提高系统稳定性。
卢绍强[4]2012年在《采用柔性交流输电技术阻尼电力系统SSO的研究》文中研究表明随着西电东送工程和建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强国家电网等工程的深入实施,必然要求电力系统能够大容量、长距离、跨区传输电能,因此会在输电系统中广泛采用串联电容补偿装置和高压直流输电系统,这虽然会带来巨大的经济效益,但也会威胁到电力系统的安全稳定运行,由此引发的电力系统SSO就会严重威胁到汽轮发电机组轴系安全和系统稳定。SSO属于系统的振荡失稳,它是由电力系统中一种特殊的机电耦合作用引起的,严重的机电耦合作用可能直接导致大型汽轮发电机组转子轴系的严重破坏,造成重大事故,危及电力系统的安全运行。因此阻尼电力系统SSO的研究具有较高的现实价值。本文就是用可控串补、静止无功补偿器等柔性交流输电系统装置,利用柔性交流输电系统装置灵活快速的调节能力,基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC和数值计算软件MATLAB,用测试信号法和时域仿真法对用于SSO研究的IEEE第一标准模型进行研究,选取合适的控制策略,阻尼电力系统中的SSO现象。研究了可控串补的基频阻抗特性和次频阻抗特性,确定了最优的可控串补的主电路特征参数K值,利用测试信号法和时域仿真法研究了可控串补在容抗调节模式下不同触发角时的电气阻尼特性、轴系扭振和可控串补电容电压的变化情况。仿真结果表明了可控串补具有一定的阻尼SSO的能力,验证了可控串补在容抗调节模式下次频正电阻会在一定程度上缓解SSO,但不能完全阻尼SSO,呈容性的次频电抗在一定触发角范围内仍能有效阻尼SSO的结论。研究了静止无功补偿器的结构及数学模型、静止无功补偿器阻尼SSO的基本原理和静止无功补偿器控制系统的组成部分,并根据静止无功补偿器阻尼SSO的机理设计了静止无功补偿器的次同步阻尼控制器(SSDC),基于SSO研究的IEEE第一标准模型,分别研究了将静止无功补偿器并联安装在发电机机端母线上、升压变压器的二次侧母线上、输电线路中点上和输电线路末端时的电气阻尼频率特性和时域仿真分析；仿真结果表明静止无功补偿器不同的安装地点会对SSO的阻尼效果产生一定的影响,甚至会诱发SSO。
杨超[5]2005年在《可控串补（TCSC）控制方法的研究》文中指出论文在总结了当前可控串联补偿(TCSC)稳定控制策略与阻抗控制研究现状的基础上,对TCSC阻尼系统振荡的原理进行了分析,提出了相应的控制方法,设计了TCSC的非线性最优稳定控制器和阻抗控制器。主要内容如下: 1) 在研究模糊控制以及PID控制基本理论的基础上,设计了TCSC的模糊自适应整定PID阻抗控制器,通过计算TCSC当前容抗的误差和误差变化率,利用模糊推理系统动态调节PID参数,从而克服了传统PID控制的不足,具有较强的鲁棒性,使控制质量提高。研究了基于模糊PID控制与bang-bang控制相结合的TCSC阻抗控制方法,可解决控制过程中快速性与稳定性之间的矛盾。 2) 结合逆系统方法和二次型最优控制理论,建立单机无穷大系统和双机系统模型,设计了TCSC非线性最优稳定控制器。 3) 根据TCSC非线性最优控制器在线计算的容抗值作为命令容抗,通过模糊PID控制器使TCSC实现该命令容抗。分别对单机无穷大系统和双机系统进行仿真,结果表明论文所设计的控制器有效地阻尼系统振荡,提高了系统的静态稳定与暂态稳定性。
魏明, 王宇红, 戴朝波[6]2009年在《伊敏——冯屯可控串补控制策略的RTDS实验研究》文中研究说明采用RTDS实时仿真工具验证了我国东北电网伊敏-冯屯500kV交流输电架空线路可控串联补偿控制器的各项控制性能,检验了可控串联补偿装置的稳态运行特性,研究了可控串联补偿装置的阻抗阶跃特性和运行模式转换特性,最后通过三相故障的工况验证了可控串联补偿装置提高系统暂态稳定性尤其是阻尼低频功率振荡的作用。
李恩源[7]2017年在《可控串补（TCSC）阻尼电力系统低频振荡控制方法研究》文中研究表明在缺少电气阻尼的互联电网中,低频振荡所引起的联络线跳闸、系统解列等问题严重威胁着电力系统的安全稳定运行。可控串补(TCSC)是柔性交流输电系统(FACTS)中的重要装置,能起到阻尼低频振荡的作用。在分析TCSC特性及其控制策略的基础上,探究了TCSC阻尼低频振荡的机理,提出一种基于鸽群优化(Pigeon-inspired Optimization,PIO)算法的BP神经网络新模型(PIO-BP),利用PIO-BP神经网络对TCSC的阻尼控制器参数进行实时整定。仿真结果表明,相比于PID控制方式,应用PIO-BP神经网络的TCSC控制器实现了自适应控制,在电力系统受到大干扰或运行方式发生较大变化时能够更迅速地平息低频振荡。针对多FACTS系统中TCSC阻尼低频振荡效果差的问题,提出一种多目标鸽群优化(MOPIO)算法,对装设多个FACTS装置的系统进行协调控制,并以静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)与TCSC的协调控制为例进行仿真实验,结果表明所提出的控制方法能使TCSC阻尼控制器满足抑制低频振荡的要求,具有较强的鲁棒性。
邹德旭[8]2010年在《TCSC对远距离输电动态稳定的影响》文中认为随着全国联网工程的建设,联络线上出现的弱阻尼低频振荡日益成为威胁电网安全稳定运行的重要问题。研究可控串补抑制互联系统功率振荡,不但具有重要的理论意义,而且也具有重要的实际价值。TCSC的有效输出是其影响系统稳定的基础,而目前工程上所采用的TCSC的阻尼控制器及信号选取方式经仿真表明在部分情况下却无法使其快速有效的输出,影响了TCSC的效果。本文针对目前工程上应用的TCSC的阻尼控制器及信号选取方式,从原理上分析了其在部分情况下存在的问题。就此问题提出了一种变参数PID控制的方案和一种信号选取方式,通过理论推导及仿真验证,表明此种方案和信号选取方式可以提高电力系统的稳定性。结合云南电网分析了TCSC对云南远距离输电稳定的影响。
宋柏阳[9]2014年在《川电外送输电系统中可控串联电容补偿的配置方案研究》文中指出近年来,我国经济的持续高速发展对电网的快速建设与稳定运行提出了更高的要求,为了克服我国资源分布不合理的实际困难,保障负荷中心的稳定电力供应,采用长线路、大容量的高压输电方式,是维系我国电力平衡的重要手段。但是由于电气距离较远,这种输送方式的送电能力易受系统稳定限制。可控串联电容补偿是近年来备受关注的一种FACTS技术,可以对等效容抗进行平滑、连续、快速调节,从而改变所串线路的电抗值。在长距离输电线路加装可控串联补偿装置,不但可以起到与常规固定串补相同的减小电抗的作用,还可以通过一定的控制策略,实现动态提高系统暂稳,增强系统低频振荡阻尼的作用,不仅有效的提升线路输电能力,增强系统稳定性,而且可以节约输电走廊,具有良好的经济效益。我国川电外送系统中的渝鄂断面,是西南水电的重要外送通道,断面由2回特高压线路与4回500kV线路组成,2015年肩负1000万kW以上的电力流输送任务,特高压线路长度接近500km。在实际运行中,该系统存在较为明显的输电能力不足、系统稳定性差等问题。本文首先对可控串补的基本结构、工作机理和控制策略进行了详细分析与研究,发现在解决川电外送系统问题中可控串补技术具有较大的理论优势。而后,选择在川电外送系统渝鄂断面中的万县～荆门特高压线路上配置可控串补装置,并通过对万荆可控串补的安装位置、控制器参数、串补度选择等配置问题进行详细分析与仿真计算,得到了适用于川电外送系统的最终配置方案；最后,通过PSD-BPA系统计算程序对方案在实际电网中的时域与频域下应用效果进行了仿真计算校验,最终证明了所选择的可控串补配置方案具有良好的系统适用性,切实的解决了川电外送系统所面临的输电能力与系统稳定问题。
王宜政[10]2010年在《可控串补对电力系统稳定性的影响》文中提出可控串补(thyristor controlled series capacitor,TCSC)是上世纪七十年代开始发展的FACTS中的一种。随着电力电子技术的发展,可控串联补偿技术日趋完善,装置运行性能可靠性更高。由于TCSC是通过改变线路电抗值即改变网络结构来实现对系统的控制,所以TCSC在电网中应用前景十分光明。随着现代电力系统的发展,系统规模越来越大、电压等级越来越高、电网输送能力赶不上负荷的需求、而电力市场化运营又需要系统采用更多的控制手段,在输电电网中应用TCSC来增加输电能力、控制系统潮流、提高系统稳定性显得尤为迫切。本文在前人分析的基础上,建立了TCSC潮流分析和暂态控制模型,通过对伊冯输电系统的分析和暂态仿真,求出了考虑暂态约束的系统功率输出极限,通过仿真证实了系统的静态功率输送极限和考虑暂态约束的功率输送最大值都因为系统加装了TCSC而得到了很大提高。同时,通过对伊冯输电系统和四机系统的特征值分析,得到系统的小扰动稳定性也因为加装TCSC而得到相应提高,同时,我们可以看出TCSC只对特定频率的振荡模态抑制作用明显,而这些振荡模态都是加装TCSC线路所连接的两个区域的区域振荡模态,而对系统的局部振荡模态,加装TCSC的影响有限。这就说明TCSC有抑制低频振荡的作用。
参考文献：
[1]. 可控串联补偿装置的控制策略研究[D]. 闫冬. 山东大学. 2003
[2]. 可控串补阻尼电力系统低频振荡控制策略研究[D]. 律方成. 华北电力大学. 2000
[3]. 成碧线220kV可控串补系统的控制策略和系统试验[J]. 徐桂芝, 李甲飞, 武守远, 郭强. 电力系统自动化. 2008
[4]. 采用柔性交流输电技术阻尼电力系统SSO的研究[D]. 卢绍强. 西南交通大学. 2012
[5]. 可控串补（TCSC）控制方法的研究[D]. 杨超. 南京理工大学. 2005
[6]. 伊敏——冯屯可控串补控制策略的RTDS实验研究[J]. 魏明, 王宇红, 戴朝波. 电网技术. 2009
[7]. 可控串补（TCSC）阻尼电力系统低频振荡控制方法研究[D]. 李恩源. 辽宁工程技术大学. 2017
[8]. TCSC对远距离输电动态稳定的影响[D]. 邹德旭. 华北电力大学（北京）. 2010
[9]. 川电外送输电系统中可控串联电容补偿的配置方案研究[D]. 宋柏阳. 华北电力大学. 2014
[10]. 可控串补对电力系统稳定性的影响[D]. 王宜政. 天津大学. 2010