FACTS控制器間的交互影響分析及協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、中國電網(wǎng)正成為世界上規(guī)模最大、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的電網(wǎng)之一。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，互聯(lián)大電網(wǎng)的形成，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性與脆弱性問題越來越突出。采用靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)，可提高電網(wǎng)潮流流向的控制能力及輸電線路的輸送能力。
　　 作為快速靈活的可控電力元件，F(xiàn)ACTS大量接入電網(wǎng)，在為電網(wǎng)調(diào)控提供新手段的同時(shí)，帶來了新問題。如何實(shí)現(xiàn)FACTS裝置的協(xié)調(diào)運(yùn)行是其中的一個(gè)關(guān)鍵問題。
　　 研究表明，在含有多個(gè)FACTS控制器的

2、復(fù)雜電力系統(tǒng)中各控制器間往往會(huì)存在交互影響，從而導(dǎo)致FACTS控制失穩(wěn)。因此，分析交互影響的決定因素，設(shè)計(jì)FACTS的協(xié)調(diào)運(yùn)行，是進(jìn)一步開展FACTS方面的理論研究和工程應(yīng)用研究的基礎(chǔ)。圍繞這一課題，論文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，展開了以下工作：
　　 以SVC、TCSC、STATCOM及UPFC為代表，研究了FACTS的工作原理及模型結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了含F(xiàn)ACTS的多機(jī)電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。通過對模型的線性化得到控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，進(jìn)而

3、將基于Gramian的改進(jìn)指標(biāo)應(yīng)用于各控制通道間的交互影響分析。給出了存在交互影響的含F(xiàn)ACTS的四機(jī)兩區(qū)域電力系統(tǒng)實(shí)例，并在不同的運(yùn)行條件下，研究了系統(tǒng)負(fù)荷和電氣參數(shù)對交互強(qiáng)弱的影響，利用時(shí)域仿真驗(yàn)證了基于Cramian方法分析交互程度的有效性。
　　 從電氣結(jié)構(gòu)出發(fā)，利用電力系統(tǒng)分析軟件包——PSAT分析FACTS控制器間的交互影響。根據(jù)SIMULINK模型庫提供的器件模型，搭建了含STATCOM和UPFC的IEEE14節(jié)點(diǎn)

4、電力系統(tǒng)仿真模型。在此基礎(chǔ)上，從靜態(tài)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性兩方面，對FACTS控制器間的交互影響進(jìn)行了分析。仿真分析表明，合理選擇FACTS的安裝位置可以減小控制器間交互影響，提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。
　　 針對基于單輸入單輸出(SISO)情況設(shè)計(jì)的FACTS控制器間存在交互影響的問題，將FACTS控制器協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為多目標(biāo)優(yōu)化問題，提出運(yùn)用人工免疫算法優(yōu)化各控制器的參數(shù)。仿真結(jié)果表明，采用優(yōu)化的控制參數(shù)，能很好地減小控制通道間的