统一潮流控制器

摘要： 统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)接入交流系统将改变传输线的潮流,进而对距离保护产生重要的影响。为了研究UPFC的接入对线路距离保护的影响,文章建立了UPFC直流侧电压的暂态数学模型,进而推导出在UPFC存在时阻抗元件的测量阻抗表达式。通过定量分析测量阻抗在阻抗复平面上的轨迹变化,发现UPFC的串联侧注入电压改变阻抗元件的动作边界。为了减小UPFC对距离保护性能的影响,提出了距离保护的偏移圆特性,并配合功率方向元件构成完整的距离保护方案。在MATLAB/Simulink中建立UPFC系统模型,仿真结果表明,与基于广义回归神经网络的自适应保护方案相比,所提出的距离保护方案具有更高的可靠性、选择性和灵敏度。

摘要： 统一潮流控制器(UPFC)可用与否受其元件可靠性及检修策略的影响。根据元件突发性故障比例,提出一种计及异常状态的元件转移率计算方法,并建立计及异常状态和定期检修的UPFC状态空间模型。建立UPFC可靠性对元件故障率的灵敏度模型以确定薄弱元件,进而量化定期检修参数对UPFC可靠性的影响。根据灵敏度模型分析结果确定了UPFC薄弱元件,量化了计及异常状态和定期检修后UPFC可靠性,分析了突发性故障比例和从异常状态到故障状态比例对UPFC可靠性的影响。通过与摄动法进行比较,验证了计及定期检修UPFC可靠性灵敏度分析方法的正确性。

摘要： 针对统一潮流控制器(UPFC)接入线路场景下传统被动式故障测距方法的精度难以保障的问题,提出基于控制与保护协同思想的主动注入式UPFC接入线路故障测距方法。该方法在接入线路故障隔离后,充分利用基于模块化多电平换流器的统一潮流控制器的高度可控性,将串联侧模块化多电平换流器切换至附加控制模式,向接入线路主动注入特征电压,进而通过单端量的解微分方程算法实现故障测距。所提方法将UPFC作为信号源,向接入线路单侧注入电气信号构建故障测距方程,可解决被动式故障测距方法易受UPFC运行特性和过渡电阻影响的问题,提高故障测距的准确性和可靠性。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建UPFC接入线路模型,仿真结果验证了所提故障测距方法的可行性和有效性。

摘要： 有孔屏蔽壳体的屏蔽效能研究倍受关注,为提高统一潮流控制器(UPFC)模组板卡仓外壳的屏蔽效能,设计了一种分仓结构的外壳形式,实现了双层屏蔽。基于HFSS软件仿真分析了隔板材料、间距对板卡仓外壳屏蔽效能的影响趋势,以寻找最优的隔板位置结构形式。仿真结果表明:外壳采用304不锈钢和Q235两种钢板时的屏蔽效能没有明显区别;增加隔板可以提高板卡仓的屏蔽效能,屏蔽效能随隔板与前面板距离的增加而略有增大。根据IEC 61587-3:2006进行的测试对比,屏蔽效能测试曲线整体趋势与仿真结果一致。

摘要： 结合国内统一潮流控制器示范工程介绍了UPFC基本结构。根据目前调控系统的实际建设情况,设计了在调控系统建立统一潮流控制器稳态物理模型、量测采集模型的实现方式。将采用节点附加注入功率的UPFC模型应用于调控系统中在线运行的状态估计、调度员潮流、静态安全分析等高级应用软件,提出了计及UPFC的调控系统高级应用软件的实现方法。最后介绍了基于CIM/E、CIM/G标准在上下级调控中心之间及内部建立和共享UPFC模型、图形的具体实现方式。通过在D5000的实际应用,证明了所述方法的有效性和实用性。

摘要： 为提高模块化多电平型统一潮流控制器(MMC-UPFC)对于不平衡电网的治理能力,提出基于反馈线性化的滑模控制策略.该策略利用反馈线性化理论对UPFC数学模型进行完全解耦,为进一步提高系统的抗干扰能力及动态稳定性,在此模型的基础上使用滑模控制对解耦后的系统设计控制律.通过建立仿真模型并与PIR控制进行对比,结果表明所提反馈线性化滑模控制对于不平衡电网的治理更具优越性.

摘要： 针对统一潮流控制器使优化策略模型非线性化,实时阶段计及模型时序耦合特性增加了智能算法求解维度,不利于优化的问题,提出了日前-实时优化策略。日前优化为不考虑统一潮流控制器的线性模型,确定实时优化的微型燃气轮机调节幅度上、下限,以保证模型收敛;针对统一潮流控制器使网损下降及新能源出力、负荷预测偏差,在实时阶段调整日前优化策略,通过消除时序耦合实现计及统一潮流控制器的单时段优化以降低求解维度。最后,通过算例分析验证了所提模型的有效性。

摘要： 含统一潮流控制器(UPFC)的电力系统潮流变化率或调节效率主要由UPFC输出的串联侧嵌入电压(OSIV)的幅值和相角以及系统相角差所决定.选择这3个变量作为系统潮流调节的特征自变量(CIV),以含UPFC双端电力系统的实际电路为背景,推导了系统不同关键节点处关于每个CIV的有功与无功潮流变化率数学模型.以系统潮流调节自由度和调节效率为依据,对系统潮流变化率的调节特性进行了理论分析.设置了多种典型系统运行工况,基于OSIV幅值和相角的2种递增变化组合方式设计了2种潮流变化率调节模式,并设计了关于系统相角差的多种典型调节场景.最后,对系统每个关键节点处的关于每个CIV的潮流变化率特性进行了案例测试与分析,所得结论有利于综合协调潮流调节效率与系统保护及稳定性的要求,使电网既高效又稳定地运行.

摘要： 统一潮流控制器UPFC(unified power flow controller)可解决输电断面潮流分布不均问题,是提高输电断面能力和改善电网运行稳定性的有效手段.首先阐述了UPFC提高断面输电能力的原理,提出了一种"精准选址-优化容量"的优化配置方法和流程;其次,以西北某实际电网为例,分析了其在输/供电方面存在的问题,提出了利用UPFC提高输电能力的解决措施.然后,利用PSD-BPA仿真计算平台评估了各方案中UPFC选址和定容的效果.最后,根据经济性和适应性的综合分析,得到了最终推荐方案.结果表明,所提方法具有较好的工程实用性,可为UPFC在省级电网应用提供理论支撑.

摘要： 输电线路自适应重合闸技术的难点在于故障性质的准确判别.针对统一潮流控制器(UPFC)接入线路的故障场景,利用UPFC灵活的可控性,文中提出基于特征电压注入的三相自适应重合闸方案.首先,通过切换UPFC串联侧模块化多电平换流器(MMC)控制方式,采用定U/f控制注入特征电压.在此基础上,通过判断线路是否产生特征电流识别永久性故障与瞬时性故障;针对高阻故障的特殊场景,进一步提出阶段性注入特征电流判据提高故障性质判别的可靠性.最后,利用PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提出的三相自适应重合闸方案的可行性和有效性.

摘要： 为了解决近期及未来福建500kV电网存在输电通道瓶颈的问题,提出了采用统一潮流控制器(UPFC)提高南北通道输电能力的措施.文中结合福建500kV电网实际情况并通过潮流计算对UPFC安装地点、安装容量等进行了分析和比较.潮流计算结果表明:UPFC能均衡有效提升福建500kV电网北电南送通道输电能力约1200MW,在一定程度上缓解北电南送通道N-1过载问题.文中根据技术经济分析对UPFC建设和福建沿海500kV第三通道建设提出了建议.

摘要： 随着风力发电的迅速发展,大规模的风力发电机组的并网运行对于电力系统稳定运行带来挑战,具有电压支撑、功率控制的统一潮流控制器(UPFC)逐步得以应用,UPFC在不同类型风电机组并网系统中的稳定性影响有所不同.文中对比分析双馈风机和直驱永磁风机的结构、原理及数学模型的不同,建立仿真模型,通过运行方式的改变,详细分析UPFC接入两种不同类型风电机组并网系统中的运行状况,结果表明UPFC在永磁直驱风电机组并网系统中对系统稳定性提高明显优于双馈风电机组并网的系统.

摘要： 统一潮流控制器(UPFC)可以快速灵活的控制线路的潮流,改善电网的潮流分布特性,适用于电网发展比较成熟、网架结构较为稳定、存在潮流控制问题的电网.UPFC接入系统改变了输电线路阻抗均匀分布的基本特性,其集中可变的阻抗特征恶化了既有交流系统继电保护运行环境,本文针对UPFC工程应用对交流继电保护的影响进行评估分析.通过研究UPFC系统在各种运行工况下的外在特性,系统阐述了UPFC接入交流网架对既有的距离、方向等保护元件的影响;构建含UPFC系统的南京西环网PSCAD/EMTDC仿真模型,实现了含UPFC系统相关保护元件动作性能验证.

摘要： 统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)对提高电网输送容量、控制线路潮流有着明显的优势,但当电力系统发生短路故障下的UPFC自身安全问题十分关键.提出了一种具有限流功能的新型统一潮流控制器拓扑,具有短路限流功能及在系统故障时具有很强的自我保护能力,正常情况下,运行在传统UPFC模式,短路故障时,运行在故障限流模式,并设计了相应的控制策略.最后,在PSCAD中搭建仿真,验证了所提拓扑结构的故障限流功能于自我保护能力的有效性.

摘要： 本文提出的利用MOPSO算法实现统一潮流控制器(UPFC)设计是在PSO算法的基础上进行的改进，其核心是如何在Pareto解集中选择具有全局极值的粒子。MOPSO算法的基本思想是使用一个外部存储器(亦称"知识库")和一种基于地理的方法,以此来保持其Pareto最优解的多样性,同时通过群体中粒子间的合作与竞争产生的新群体智能指导优化搜索得到广泛的Pareto解集.同时,本文引入优胜劣汰机制,可以从Pareto解集中选出最佳折衷解决方案.

摘要： 次同步振荡是一种非常严重的电网稳定性问题,UPFC作为目前功能最为强大的FACTS装置,能够有效抑制系统振荡.本文提出了一种UPFC串并联侧同时附加阻尼协调抑制SS0的策略.首先基于复转矩系数法,推导了含UPFC电力系统的电气阻尼表达式,分析了UPFC抑制次同步振荡的原理.然后以串并联侧共同附加电气复转矩系数相位最优为目标,将UPFC参数设计转化成一个优化问题,并利用遗传算法求解.最后算例分析表明,本文所提出的UPFC串并联侧协调抑制策略能有效抑制次同步振荡,保障系统的安全稳定运行.

摘要： 随着我国超/特高压主网架的进一步加强,各省之间的联络线随之得到加强,省间断面的输电能力主要受限于热稳定极限而不能充分利用线路的输电能力.当潮流较重的双回线路发生N-1时,其功率主要转移至与其电气距离较近的同一个通道上另外一回线路,致其重载或过载.本文通过对UPFC装置潮流控制功能机理研究,提出了适用于高压输电网的UPFC（统一潮流控制器）优化配置方案.通过潮流分析筛选输电断面重载线路,采用合适的UPFC配UHV mai置参数,应用UPFC装置对线路有功潮流的控制功能,实现了对线路有功潮流的精确控制,从而达到了断面潮流均衡分布、提高输电能力的目的.

摘要： 在MMC-UPFC整体设计中,过电压是必须研究的关键问题.为研究UPFC内部过电压水平,以南京UPFC为例,详细分析了过电压产生的机理,提出了避雷器保护配置方案,搭建了含有详细交流电网以及控制保护策略的电磁暂态模型,并分别计算了交流系统和UPFC内部故障下,UPFC关键设备上过电压情况.计算结果表明:串联变压器网侧系统故障、变压器阀侧交流母线单相接地故障、换流器交流母线单相接地故障,直流单极接地故障下,过电压最严重,这些故障可用于校核UPFC关键设备的过电压水平以及避雷器能量.研究结果可为UPFC工程绝缘配合以及设备选型提供了重要依据.

摘要： 在MMC-UPFC整体设计中,过电压是必须研究的关键问题.为研究UPFC内部过电压水平,以南京UPFC为例,详细分析了过电压产生的机理,提出了避雷器保护配置方案,搭建了含有详细交流电网以及控制保护策略的电磁暂态模型,并分别计算了交流系统和UPFC内部故障下,UPFC关键设备上过电压情况.计算结果表明:串联变压器网侧系统故障、变压器阀侧交流母线单相接地故障、换流器交流母线单相接地故障,直流单极接地故障下,过电压最严重,这些故障可用于校核UPFC关键设备的过电压水平以及避雷器能量.研究结果可为UPFC工程绝缘配合以及设备选型提供了重要依据.

摘要： 在MMC-UPFC整体设计中,过电压是必须研究的关键问题.为研究UPFC内部过电压水平,以南京UPFC为例,详细分析了过电压产生的机理,提出了避雷器保护配置方案,搭建了含有详细交流电网以及控制保护策略的电磁暂态模型,并分别计算了交流系统和UPFC内部故障下,UPFC关键设备上过电压情况.计算结果表明:串联变压器网侧系统故障、变压器阀侧交流母线单相接地故障、换流器交流母线单相接地故障,直流单极接地故障下,过电压最严重,这些故障可用于校核UPFC关键设备的过电压水平以及避雷器能量.研究结果可为UPFC工程绝缘配合以及设备选型提供了重要依据.

摘要： 本发明涉及一种多工作模式的分布式潮流控制器以及分布式潮流控制器串联侧电路控制和安装方法，本发明创造性的提出一种在单匝耦合变压器的副边增设并联一组变压器控制模块的多工作模式的分布式潮流控制器拓扑结构，既使单相电压源变流器及其控制模块故障退出运行，单匝耦合变压器也仍可以以串联耦合电抗器的方式继续对线路进行参数调控；本发明还提出将耦合变压器单独成一箱体封装，以卡钳方式安装于架空输电线路上，而电力电子开关及其控装置、取源模块和通信模块则分别成一箱体的安装方式，可以减小DPFC的运维成本、提高DPFC整体的使用效率。

摘要： 本发明实施例公开了一种统一潮流控制器的控制系统和统一潮流控制器，该统一潮流控制器的控制系统包括：控制单元，保护单元和阀基控制单元，该阀基控制单元与该保护单元连接，该保护单元可直接发送闭锁指令到该阀基控制单元。由此，即便在控制单元发生故障时也能完成闭锁，从而提高了系统的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种基于统一潮流控制器的混合型故障电流控制器，所述统一潮流控制器包括：Tsh并联变压器、Tse串联变压器、电容C1、并联侧换流器、串联侧换流器，所述并联侧换流器、串联侧换流器之间背靠背连接，直流侧母线上分别并联有电容C1、储能装置；并联侧换流器前端连接有Tsh并联变压器，串联侧换流器前端连接有Tse串联变压器；所述Tsh并联变压器中性点连接有接地电阻R1,所述Tse串联变压器中性点连接有接地电阻R2；所述Tse串联变压器输出端之间串联有限流电路。本发明始终保持线路故障电流水平在合理范围内，大大增加了基于UPFC的混合型故障电流控制器限制故障电流水平的能力和智能程度。

摘要： 本发明涉及双回线路统一潮流控制器及多断面潮流控制方法，同时监测远端断面和近端断面的输送功率；对于任一回线路：若任一远端断面功率越限，则使统一潮流控制器增加输送功率；若近端断面功率越限，则使统一潮流控制器减小输送功率。本发明的控制方法，简单实用且可靠性高，能同时监视并控制远端及近端断面、线路的功率，以保证线路输送功率不越限，并且有效抑制近端、远端断面潮流不平衡，以实现统一潮流控制器系统的最大效用。

摘要： 本发明涉及双回线路统一潮流控制器及断面潮流控制方法，同时监测远端断面和近端断面的输送功率；对于任一回线路：若远端断面功率越限，则使统一潮流控制器增加输送功率；若近端断面功率越限，则使统一潮流控制器减小输送功率。本发明的控制方法，简单实用且可靠性高，能同时监视并控制远端及近端断面、线路的功率，以保证线路输送功率不越限，并且有效抑制近端、远端断面潮流不平衡，以实现统一潮流控制器系统的最大效用。

摘要： 本发明属于电力系统阻尼控制器技术领域，尤其涉及一种统一潮流控制器多阻尼控制器分段式联合设计方法，首先对电力系统进行潮流计算得到各个变量的稳态值，然后设定一个目标函数，通过直接寻优法计算得到UPFC阻尼控制器的等效阻尼系数，在选定附加阻尼控制信号的调制信号后，采用相位补偿法完成附加阻尼控制器的设计，以有效抑制电力系统低频振荡。本发明的UPFC多阻尼控制器分段式联合设计方法，通过协调设计UPFC上装设的多个阻尼控制器抑制多机电力系统低频振荡，分段式的设计方法也使得阻尼控制器设计的物理过程更加清晰。

摘要： 本发明实施例公开了一种统一潮流控制器的控制系统和统一潮流控制器，该统一潮流控制器的控制系统包括：控制单元，保护单元和阀基控制单元，该阀基控制单元与该保护单元连接，该保护单元可直接发送闭锁指令到该阀基控制单元。由此，即便在控制单元发生故障时也能完成闭锁，从而提高了系统的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种基于统一潮流控制器的混合型故障电流控制器，所述统一潮流控制器包括：Tsh并联变压器、Tse串联变压器、电容C1、并联侧换流器、串联侧换流器，所述并联侧换流器、串联侧换流器之间背靠背连接，直流侧母线上分别并联有电容C1、储能装置；并联侧换流器前端连接有Tsh并联变压器，串联侧换流器前端连接有Tse串联变压器；所述Tsh并联变压器中性点连接有接地电阻R1,所述Tse串联变压器中性点连接有接地电阻R2；所述Tse串联变压器输出端之间串联有限流电路。本发明始终保持线路故障电流水平在合理范围内，大大增加了基于UPFC的混合型故障电流控制器限制故障电流水平的能力和智能程度。

摘要： 本发明涉及双回线路统一潮流控制器及多断面潮流控制方法，同时监测远端断面和近端断面的输送功率；对于任一回线路：若任一远端断面功率越限，则使统一潮流控制器增加输送功率；若近端断面功率越限，则使统一潮流控制器减小输送功率。本发明的控制方法，简单实用且可靠性高，能同时监视并控制远端及近端断面、线路的功率，以保证线路输送功率不越限，并且有效抑制近端、远端断面潮流不平衡，以实现统一潮流控制器系统的最大效用。

摘要： 本发明涉及双回线路统一潮流控制器及断面潮流控制方法，同时监测远端断面和近端断面的输送功率；对于任一回线路：若远端断面功率越限，则使统一潮流控制器增加输送功率；若近端断面功率越限，则使统一潮流控制器减小输送功率。本发明的控制方法，简单实用且可靠性高，能同时监视并控制远端及近端断面、线路的功率，以保证线路输送功率不越限，并且有效抑制近端、远端断面潮流不平衡，以实现统一潮流控制器系统的最大效用。