本文關鍵詞：柔性交流輸電裝置的控制策略研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著經(jīng)濟快速發(fā)展,電力需求不斷增加,我國一次能源與負荷需求逆向分布的特點,客觀上要求在大范圍內對能源進行優(yōu)化配置,需要建設全國范圍內的特高壓堅強智能電網(wǎng)。但大范圍的電網(wǎng)互聯(lián)增加了電網(wǎng)結構和運行方式的復雜程度,對運行人員控制電網(wǎng)的能力提出了更高的要求。以靈活交流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術為代表的大功率電力電子技術克服了傳統(tǒng)控制手段響應速度慢、不能頻繁動作、控制功能離散等局限性,提高了交流電網(wǎng)的可控性,實現(xiàn)了靈活的潮流控制和最大化電網(wǎng)的傳輸能力。多類型FACTS裝置的聯(lián)合應用,可以實現(xiàn)整個電網(wǎng)或某個區(qū)域運行狀態(tài)的快速控制,達到控制目標的全局/局部優(yōu)化。FACTS設備各種優(yōu)良的動靜態(tài)性能很大程度上取決于其快速作用的控制系統(tǒng)和專用的電力電子設備。針對新型技術下FACTS裝置的控制策略分析研究具有重要意義,能有效提高FACTS裝置在實際交流輸電工程中的應用價值和使用范圍。本文以柔性交流輸電技術為核心,從FACTS技術的接入系統(tǒng)方式入手,圍繞串聯(lián)型FACTS裝置、并聯(lián)型FACTS裝置以及混合型FACTS裝置的相關問題開展研究工作。主要內容包括以下幾個方面:(1)串聯(lián)型FACTS裝置的控制策略研究:根據(jù)可控串聯(lián)補償器的基本原理分析了TCSC阻抗特性、阻尼特性和諧波特性的運行特性,提出了TCSC控制體系、穩(wěn)定控制策略和阻抗控制策略,重點闡述了TCSC的PID阻抗控制策略,為TCSC在電力系統(tǒng)中的實際工程應用提供了重要依據(jù);分析了靜止同步串聯(lián)補償器基本原理及其對輸電線路功率和系統(tǒng)功角特性的影響,探討了SSSC的恒電壓補償模式和恒阻抗補償模式,基于dq同步旋轉坐標系提出了內環(huán)交叉解耦控制方法,并構建了其帶負反饋和交叉解耦的雙環(huán)矢量控制策略體系,為SSSC的未來推廣應用奠定了基礎。(2)并聯(lián)型FACTS裝置的控制策略研究:分析了STATCOM的基本原理,根據(jù)換流器輸出電壓與電網(wǎng)電壓關系闡述了STATCOM的無功功率傳輸特性與運行模式,針對STATCOM控制體系設計及控制策略現(xiàn)狀,提出了帶負反饋和交叉解耦的雙環(huán)矢量控制器設計方法,并基于PSCAD/EMTDC平臺建立了典型STATCOM的仿真模型。(3)混合型FACTS裝置的控制策略研究:分析了UPFC的基本原理,根據(jù)已有的UPFC控制體系,提出了基于間接電流控制的并串聯(lián)換流器的UPFC控制器設計方法,構建了典型UPFC的時域仿真模型,并設計了相應的設備級控制和底層控制模型。(4)根據(jù)工程案例分別建立PSCAD/EMTDC環(huán)境下STATCOM和UPFC的仿真模型。對于STATCOM仿真模型,驗證其雙環(huán)矢量控制策略的有效性,驗證其直流電壓控制與無功功率控制策略的可行性。對于UPFC仿真模型,驗證其并、串聯(lián)側換流器間接電流控制策略的有效性。
【關鍵詞】：靈活交流輸電系統(tǒng) 控制策略 可控串聯(lián)電容補償器 靜止同步串聯(lián)補償器 靜止同步補償器 統(tǒng)一潮流控制器
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM721.2
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第1章 緒論13-22
• 1.1 選題背景與意義13-14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-20
• 1.3 本文的主要研究工作20-22
• 第2章 串聯(lián)型FACTS裝置控制策略研究22-46
• 2.1 引言22
• 2.2 TCSC控制策略22-35
• 2.2.1 TCSC的基本原理23-26
• 2.2.2 TCSC運行特性26-28
• 2.2.3 TCSC控制體系28-33
• 2.2.4 TCSC的PID阻抗控制策略33-35
• 2.3 SSSC控制策略35-45
• 2.3.1 SSSC基本原理35-39
• 2.3.2 SSSC補償模式39-41
• 2.3.3 SSSC控制策略41-45
• 2.4 小結45-46
• 第3章 并聯(lián)型FACTS裝置——STATCOM控制策略研究46-60
• 3.1 引言46-47
• 3.2 STATCOM基本原理47-50
• 3.2.1 STATCOM系統(tǒng)結構47-48
• 3.2.2 STATCOM運行模式48-50
• 3.3 STATCOM的控制策略50-56
• 3.3.1 STATCOM控制體系51-52
• 3.3.2 STATCOM間接電流控制策略52-53
• 3.3.3 STATCOM矢量控制策略53-56
• 3.4 PSCAD/EMTDC下STATCOM的建模方法56-59
• 3.4.1 主電路建模56-57
• 3.4.2 控制系統(tǒng)建模57-59
• 3.5 小結59-60
• 第4章 混合型FACTS裝置——統(tǒng)一潮流控制器控制策略研究60-72
• 4.1 引言60-61
• 4.2 UPFC基本原理61-63
• 4.3 UPFC控制策略63-67
• 4.3.1 控制系統(tǒng)分層結構63-64
• 4.3.2 UPFC的間接電流控制策略64-67
• 4.4 PSCAD/EMTDC環(huán)境下UPFC的建模方法67-71
• 4.4.1 主電路建模67-68
• 4.4.2 控制系統(tǒng)建模68-71
• 4.5 小結71-72
• 第5章 實際工程案例的仿真研究72-83
• 5.1 STATCOM工程案例的仿真研究72-77
• 5.1.1 系統(tǒng)參數(shù)72-73
• 5.1.2 仿真驗證73-77
• 5.2 UPFC工程案例的仿真研究77-82
• 5.2.1 系統(tǒng)參數(shù)77-79
• 5.2.2 仿真驗證79-82
• 5.3 小結82-83
• 第6章 結論與展望83-86
• 6.1 結論83-84
• 6.2 展望84-86
• 參考文獻86-91
• 致謝91-92
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文92

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