基于節(jié)點(diǎn)電流注入法的UPFC控制策略研究.pdf

1、基于節(jié)點(diǎn)電流注入法的基于節(jié)點(diǎn)電流注入法的UPFC控制策略研究控制策略研究StudyontheControlStrategyofUPFCBasedonNodeCurrentInjectionMethod學(xué)科專(zhuān)業(yè)：電氣工程作者姓名：陳業(yè)飛指導(dǎo)教師：李林川教授天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一三年十二月摘要摘要柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）裝置因具有響應(yīng)快速、控制靈活、柔性調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，極大地豐富并增強(qiáng)了人們對(duì)電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制手段；統(tǒng)一潮流

2、控制器（UPFC）綜合了許多FACTS器件的控制手段，可實(shí)現(xiàn)電壓、有功和無(wú)功潮流的分別或任意組合控制，控制靈活，被認(rèn)為是最有創(chuàng)造性，功能最強(qiáng)大的FACTS元件。隨著軟件行業(yè)的日漸成熟，很多商業(yè)軟件已經(jīng)集成了編制好的潮流計(jì)算程序，如果提出一種UPFC模型，使之能直接應(yīng)用這些商業(yè)軟件計(jì)算潮流，無(wú)疑會(huì)大大節(jié)省工作量。但目前提出的與商業(yè)軟件相適應(yīng)的UPFC模型，在很大程度上依賴于UPFC所接入的節(jié)點(diǎn)類(lèi)型，導(dǎo)致模型應(yīng)用的局限性。本文以UPFC為研

3、究對(duì)象，對(duì)其數(shù)學(xué)模型和控制策略進(jìn)行了深入研究。通過(guò)對(duì)UPFC的數(shù)學(xué)模型分析發(fā)現(xiàn)，UPFC對(duì)潮流的控制作用可以通過(guò)控制并、串聯(lián)側(cè)的注入電流來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，本文提出利用節(jié)點(diǎn)電流注入法實(shí)現(xiàn)UPFC控制的方法，這種控制方法同時(shí)與PSASP的用戶接口相適應(yīng)，因而可以充分利用PSASP的內(nèi)部資源，大大減少了編程工作量。在基于節(jié)點(diǎn)電流注入法建立UPFC的控制模型時(shí)，若采用UPFC傳統(tǒng)控制方法，會(huì)導(dǎo)致潮流收斂性變差甚至不收斂、控制參數(shù)整定困難等問(wèn)題；因此

4、，本文提出了一種改進(jìn)的控制方法，通過(guò)對(duì)線路電流d軸分量和q軸分量的預(yù)測(cè)，采用偏差控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路有功和無(wú)功潮流的控制。為了分析暫態(tài)過(guò)程中UPFC對(duì)潮流和電壓的控制作用，在考慮電容器動(dòng)態(tài)特性的前提下，提出了UPFC的暫態(tài)控制策略。基于C語(yǔ)言編寫(xiě)了UPFC穩(wěn)態(tài)模型和暫態(tài)模型的用戶程序，通過(guò)PSASP的用戶接口程序?qū)崿F(xiàn)用戶程序與PSASP潮流暫態(tài)程序的交替運(yùn)算。仿真結(jié)果表明，本文提出的基于節(jié)點(diǎn)電流注入法的UPFC模型對(duì)潮流和暫態(tài)的控制作用合理