畢業(yè)設(shè)計(jì)——sssc在抑制系統(tǒng)振蕩中的研究

1、<p>　　學(xué) 士 學(xué) 位 論 文</p><p>　　THESIS OF BACHELOR</p><p>　　（2007— 2012年）</p><p>　　題 目 SSSC在抑制系統(tǒng)振蕩中的研究 </p><p>　　學(xué) 科 部：

2、 </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>

3、　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　起訖日期： </p><p><b>　　目 錄</b></p&

4、gt;<p><b>　　摘　要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章　緒論1</b></p><p>　　1.1課題的背景及意義1</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.

5、3本文的主要內(nèi)容1</p><p>　　第二章　SSSC的穩(wěn)態(tài)特性分析2</p><p>　　2.1 SSSC的基本原理2</p><p>　　2.2 SSSC的穩(wěn)態(tài)特性分析3</p><p>　　2.2.1功角特性分析3</p><p>　　2.2.2 SSSC調(diào)節(jié)線路電流3</p>&l

6、t;p>　　2.2.3 調(diào)節(jié)線路輸送功率4</p><p>　　2.2.4 SSSC的注入功率的計(jì)算7</p><p>　　2.2.5 注入電壓對(duì)輸送功率的影響7</p><p>　　第三章基于MATLAB的系統(tǒng)仿真8</p><p>　　3.1系統(tǒng)模型的建立8</p><p><b>　　

7、3.2仿真分析8</b></p><p>　　第四章 結(jié)論13</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　致　謝15</b></p><p>　　SSSC在抑制系統(tǒng)振蕩中的研究</p><p>　　專業(yè)： 學(xué)

8、號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(static synehronous series compensator，SSSC ，是一種基于電壓源型逆變器(Voltage Source Converter，VSC)的串聯(lián)型系統(tǒng)特性數(shù)調(diào)節(jié)裝置。它對(duì)于提高線路輸電容量，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)潮流以及增

9、強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性均具重要的作用。本文給出了SSSC包括上層系統(tǒng)級(jí)，中層裝置級(jí)和底層器件級(jí)在內(nèi)分層控制結(jié)構(gòu)，并針對(duì)各級(jí)別的特點(diǎn)給出了具體控制內(nèi)容。主要針對(duì)SSSC上層統(tǒng)級(jí)和中層裝置級(jí)兩個(gè)部分的數(shù)學(xué)模型和控制策略等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行深入研究。其中，SSSC的中層裝置級(jí)控制策略是系統(tǒng)級(jí)與器件級(jí)控制策略之間的重要的銜接環(huán)節(jié)?！　　　　　　　　　　　　　?lt;/p><p>　　頻振蕩控制器的思路與方法，以及對(duì)于發(fā)電機(jī)阻尼力矩的作用

10、。為了克服小信號(hào)方法帶來(lái)的誤差，在系統(tǒng)級(jí)控制中應(yīng)用了微分幾何方法，實(shí)現(xiàn)了精確線性化，大大增強(qiáng)了SSSC增強(qiáng)系統(tǒng)阻尼的作用和性能。系數(shù)確定方法也進(jìn)行了討論。鑒于SSSC快速的響應(yīng)特性以及對(duì)于SSR的免疫能力，使其成為一種用于抑制SSR的理想裝置。將SSSC代替部分固定串聯(lián)電容器的容量，從而形成混合串聯(lián)補(bǔ)償(Hybriasedes compensation，Hse)系統(tǒng)，在保證固定串聯(lián)電容器補(bǔ)償容量的基礎(chǔ)上，具備了對(duì)于線路潮流的靈活控制能力

11、，同時(shí)可以抑制由于固定串聯(lián)電容器而引起的SSR。本文采用復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)和時(shí)域仿真相結(jié)合的方法研究了HSC對(duì)于SSR的抑制效果和影響。最后，基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真技術(shù)搭建了數(shù)字一物理閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的大型電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器建模方法;以國(guó)內(nèi)首個(gè)利用SVC抑制SSR的實(shí)際工程為背景，首次在此測(cè)試平臺(tái)上開(kāi)展了SVC抑制SSR的研究。對(duì)于SSR的抑制效果以及抑制過(guò)程當(dāng)中所可能對(duì)交流系統(tǒng)造成的影響進(jìn)行了深入分析。并對(duì)應(yīng)用SVC和H

12、SC抑制SSR抑制效果進(jìn)行了對(duì)比分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器；分層控制結(jié)構(gòu)；次同步諧振；實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Static Synchronous Series Compensator (SSSC)is a series FACTS device b

13、ased on Voltage Source Converter (VSC), which is applied to control power system characteristic parameters. It can improve transmission line capacity, optimize network power flow and enhance power system stability. In th

14、is paper, the control course of SSSC was divided into 3 levels which were composed of top system level, middle devicelevel and bottom switch level. And then according to characteristic of each level, thecontrol</p>

15、<p>　　The fast response characteristic and immunity for SSR of SSSC make it an ideal device to surppress SSR. When SSSC operate in intead of part of capacity, this hybrid compensation system can not only remain s

16、eries compensation capacity but also have the flexible capability of control the power flow. Besides, the SSR that is excited by fixed capacitor compensation can be damped by SSSC efficiently. The complex torque

17、coefficient method and time domain simulation method were used to analyse</p><p>　　Key words: SSSC ; configuration ; Phillips-Heffron model ; SSR ; RTDS第一章　緒論</p><p>　　1.1課題的背景及意義</p><

18、;p>　　我國(guó)電網(wǎng)的規(guī)模越來(lái)越大，輸電距離長(zhǎng)、容量大，加之電力市場(chǎng)化進(jìn)程的加快，這些因素對(duì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性、靈活性都有更高的要求。提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、增加電網(wǎng)輸電能力、改善無(wú)功分布和電壓支撐將成為我國(guó)電網(wǎng)面臨的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。1980年美國(guó)西部電網(wǎng)兩次大停電事故和2003年8月14日“美加大停電”，都暴露出電力系統(tǒng)的脆弱性和加強(qiáng)電力系統(tǒng)控制理論及控制手段研究的迫切性。電網(wǎng)存在問(wèn)題的被動(dòng)應(yīng)對(duì)策略是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備的加強(qiáng)，即更換導(dǎo)線、改進(jìn)線路結(jié)構(gòu)

19、、提高輸電電壓等，而主動(dòng)的應(yīng)對(duì)策略是電力電子技術(shù)的使用。SSSC在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、阻尼振蕩、抑制SSR、增加系統(tǒng)輸送容量等方面的技術(shù)特點(diǎn)，使其成為大系統(tǒng)穩(wěn)定性控制的重要手段。SSSC能夠通過(guò)控制電壓幅值和功角，縮小等效輸電電氣距離，控制潮流，提高電網(wǎng)輸電能力和單位走廊的輸電容量，改善電網(wǎng)的穩(wěn)定性。與目前我國(guó)正在研發(fā)和應(yīng)用的其它AFCTS裝置相比，SSSC直接控制系統(tǒng)狀態(tài)量(電壓幅值和相角)，具有控制范圍廣、響應(yīng)快等特點(diǎn)。基于可關(guān)斷器件的

20、新一代AFCTS裝置的技術(shù)核心是電壓源逆變器，對(duì)SSSC關(guān)鍵技術(shù)的研究具有技術(shù)的先導(dǎo)性和輻射性，不論是從我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的需求還是從電力技術(shù)</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　FACTS裝置的目的都是通過(guò)利用大功率電力電子器件的快速響應(yīng)能力，達(dá)到對(duì)電壓、有功潮流、無(wú)功潮流、系統(tǒng)穩(wěn)定等的平滑控制，從而在不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，在最優(yōu)狀態(tài)下提高系統(tǒng)輸送能力，改善電壓質(zhì)

21、量，達(dá)到最大可用性、最小損耗、最小環(huán)境壓力、最小投資和最短的建設(shè)周期。1998年在美國(guó)電力公司的Niez變電站投運(yùn)的UPFC(統(tǒng)一潮流控制器)裝置，及2002年在NYPA的Macry變電站投入運(yùn)行的CSC(可變靜態(tài)補(bǔ)償器)都集成了幾種AFCTS裝置的功能，其體現(xiàn)對(duì)潮流和穩(wěn)定控制的關(guān)鍵組成部分就是SSSC。雖然目前世界上還沒(méi)有單獨(dú)的SSSC裝置，但實(shí)際上己經(jīng)投運(yùn)的兩個(gè)UPFC工程以及一個(gè)CSC工程都有單獨(dú)作為SSSC運(yùn)行的方式，因此可以說(shuō)

22、已經(jīng)有SSSC的實(shí)際工程投入電網(wǎng)運(yùn)行了。</p><p>　　1.3本文的主要內(nèi)容 </p><p>　　1.考慮SSSC內(nèi)、外特性和不同應(yīng)用層面，研究SSSC的分層控制結(jié)構(gòu)。從開(kāi)關(guān)的脈寬調(diào)制，裝置自身逆變器輸出電壓的控制和在系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)于潮流以及穩(wěn)定性的作用和影響，確定各層的數(shù)學(xué)模型、控制目標(biāo)，明確各層之間的關(guān)系。從而能夠?yàn)榈腟SSC數(shù)學(xué)模型、控制策略研究提供一條清晰的思路。</p&

23、gt;<p>　　2.分析精確線性化方法與近似線性化方法的區(qū)別，指出精確線性化方法的優(yōu)勢(shì)所在。為了能夠?qū)⒒谖⒎謳缀卫碚摰木_線性化方法方法應(yīng)用于SSSC系統(tǒng)級(jí)控制，本文給出一種坐標(biāo)變換，由此可得到單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)仿射非線性方程，隨之可將微分幾何方法應(yīng)用于SSSC的系統(tǒng)級(jí)非線性控制策略的求解。針對(duì)本文的求解過(guò)程及特點(diǎn)，采用直接求解方法，過(guò)程簡(jiǎn)單、物理意義明確，避免了常規(guī)方法的復(fù)雜求解過(guò)程。所得到的控制策略較之常規(guī)方法得到的控

24、制策略具有更好的性能。</p><p>　　第二章　SSSC的穩(wěn)態(tài)特性分析</p><p>　　2.1 SSSC的基本原理</p><p>　　FACTS裝置提出了控制阻抗和電壓的新方法，從而出現(xiàn)了基于晶閘管的控制阻抗的補(bǔ)償方法，以及基于可關(guān)斷器件的控制電壓的補(bǔ)償方法。傳統(tǒng)的基于晶閘管的補(bǔ)償方式—TCSC、SVC，是對(duì)線路縱向阻抗和橫向?qū)Φ貙?dǎo)納的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)線路

25、功率、母線電等的控制。而基于可關(guān)斷器件的補(bǔ)償方式—SSSC、STATCOM是對(duì)電壓的控制。SSSC的理圖及相量圖見(jiàn)圖2-1、2-2，SSSC是基于可關(guān)斷器件的新型串聯(lián)補(bǔ)償裝置，通過(guò)在線路中串聯(lián)幅值可調(diào)，與線路電流相角差為90’的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)線路縱向電壓的控制，起到調(diào)節(jié)線路輸送功率，抑制功率振蕩、電壓振蕩，并影響線路兩端母線電壓及其相角等作用。</p><p>　　圖2-1 SSSC原理接線圖</p>

26、<p>　　圖2-2 SSSC 補(bǔ)償作用相量圖</p><p>　　SSSC注入電壓大小不受線路電流或系統(tǒng)阻抗影響，其注入可控電壓與線路電抗壓降相位相反(容性補(bǔ)償方式)或相同(感性補(bǔ)償方式)，可以起到類似串聯(lián)電容或串聯(lián)電感的作用，容性補(bǔ)償時(shí)，在保持相同輸送功率前提下，減小輸電線路兩端的壓降和相角差，從而提高了系統(tǒng)的輸送能力和穩(wěn)定裕度。SSSC的-VI曲線見(jiàn)圖2-3，SSSC的輸出電壓不受線路電流的影響

27、，即在最大或很小線路電流時(shí)仍可以保持額定容性或感性輸出電壓，這與圖2-4中TCSC的特性有較大的區(qū)別。考慮變壓器漏抗壓降后伏安特性曲線有很小的變化，迭加的漏抗壓降分量與線路電成正比，線路電流越大附加分量就越大。</p><p>　　圖2-3 SSSC的伏安特性 圖2-4 TCSC的伏安特性</p><p>　　2.2 SSSC的穩(wěn)態(tài)特性分析</p&

28、gt;<p>　　SSSC投入電網(wǎng)后對(duì)系統(tǒng)特性的影響取決于SSSC的穩(wěn)態(tài)特性，由于SSSC獨(dú)特的注入電壓補(bǔ)償方式，這種影響不同于以往對(duì)線路電抗或?qū)Ъ{進(jìn)行補(bǔ)償?shù)腁FCTS裝置，因此，必須從SSSC穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型著手，詳細(xì)分析投入SSSC后系統(tǒng)各變量的變化及其相互關(guān)系的變化，包括功角特性，線路電流、功率與注入電壓的關(guān)系，PQ特性曲線，SSSC等值阻抗的特性，對(duì)沿線電壓分布的影響等。做到對(duì)SSSC穩(wěn)態(tài)特性全面、深入的分析，既是SS

29、SC研究的重要組成部分，又是下一步研究的基礎(chǔ)。</p><p>　　2.2.1功角特性分析</p><p>　　SSSC不是通過(guò)調(diào)節(jié)線路參數(shù)達(dá)到串聯(lián)補(bǔ)償?shù)哪康模虼讼到y(tǒng)功角特性的變化必然不同于串聯(lián)電容補(bǔ)償時(shí)的情況，本節(jié)的目的在于分析SSSC注入電壓對(duì)功角特性的影響。</p><p>　　SSSC 通過(guò)控制注入電壓幅值調(diào)節(jié)線路電流。設(shè)圖2-3中 、</p

30、><p>　　指容性補(bǔ)償， 感性補(bǔ)償， X1、X2為SSSC兩側(cè)線路電抗（包括耦合變壓器漏抗），則有圖2-4所示特性。</p><p>　　2.2.2 SSSC調(diào)節(jié)線路電流</p><p>　　SSSC通過(guò)控制注入電壓幅值調(diào)節(jié)線路電流。設(shè)圖2一3中 、</p><p>　　指容性補(bǔ)償，指感性補(bǔ)償，Xl、</p><p>

31、;　　X2為SSSC兩側(cè)線路電抗(包括禍合變壓器漏抗)，則有:</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　加入VSS前線路電流幅值為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　加入VSS后線路電流幅值為：</p><p>

32、<b>　?。?-3）</b></p><p>　　式(2-1)表明線路電流的相角不受注入電壓珠的影響，幅值發(fā)生變化。式(2-3)表明，SSSC相當(dāng)于向線路附加了一個(gè)注入電流值，從而使線路電流增加。這個(gè)基本特性是第三章SSSC潮流計(jì)算的出發(fā)點(diǎn)。容性補(bǔ)償時(shí)隨著注入電壓幅值的增加，附加注入電流增加，使線路電流增加，其最大值取決于SSSC的補(bǔ)償容量和線路輸送容量的限制;感性補(bǔ)償時(shí)隨著注入電壓幅值的

33、增加，線路電流減小，存在一個(gè)零點(diǎn)，此時(shí)線路阻抗上的壓降為零，線路輸送功率為零。感性補(bǔ)償注入電壓繼續(xù)增加，線路電流反向使功率倒送。</p><p>　　2.2.3 調(diào)節(jié)線路輸送功率</p><p>　　假設(shè)投入SSsC后仍保持線路兩端電壓的幅值和相角不變，則線路首端功率又和末</p><p><b>　　端功率分別為:</b></p>

34、;<p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　（2-5）</b></p><p>　　線路首末端有功功率和無(wú)功功率分別為：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　（2-7）</b>

35、</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　因此，投入SSSC后的線路有功功率及首末端無(wú)功功率變化值為：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><

36、b>　　（2-11）</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　此無(wú)功功率包括線路和耦合變壓器電抗上的無(wú)功功率以及SSSC注入的無(wú)功功率，可以計(jì)算線路電抗和耦合變壓器漏抗上的總無(wú)功損耗為：</p><p><b>　?。?-13）</b></p><

37、p>　　因此，SSSC注入無(wú)功功率為：</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　圖2-5（a）為SSSC有功功率和無(wú)功功率的功角特性曲線。改變注入電壓Vss可以改善功角特性，增加系統(tǒng)輸送容量、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。</p><p>　　若假設(shè)V1=V2=V ，即輸電線路是對(duì)稱線路，則上面公式可簡(jiǎn)化為：</p&

38、gt;<p><b>　　（2-15）</b></p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　同樣，線路電流可以簡(jiǎn)化為：</p><p><b>　　（2-17）</b></p><p>　　若=00 ，則有

39、 （2-18）</p><p>　　SSSC注入電壓對(duì)線路有功功率及無(wú)功功率有明顯的控制作用，使功角特性曲線提高，有功功率最大值發(fā)生偏移，在相同功角差情況下提高了線路功率;或者在較小功角差的情況下保持相同的線路輸送功率。容性補(bǔ)償情況下可以有效的提高功角曲線，使加速面積減小、減速面積增加，從而提高了系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。暫態(tài)情況下，SSSC注入電壓的暫態(tài)控制和瞬間響應(yīng)可以向系統(tǒng)提供阻尼力矩，改善系統(tǒng)

40、穩(wěn)定性。</p><p>　　圖2-5以未補(bǔ)償時(shí)的功角曲線為基準(zhǔn)，容性補(bǔ)償情況下，VSS=0.2、=86.30 時(shí) ，P=Pmax=1.137 ，Vss=0.4 、=82.80 時(shí) ， P=Pmax=1.278 , Vss=0.6 、=79.60 時(shí) ，P=Pmax=1.422 。盡管達(dá)到最大值的角度減小了，但最大值隨著SSSC注入電壓的增加而增加。</p><p>　　圖2-6是不同

41、功角情況下附加注入電壓后線路輸送功率的提升系數(shù)(與初始功率的相對(duì)增加百分比)，功角小且線路輸送功率小時(shí)，輸入電壓的提升作用最明顯，功角增加后提升系數(shù)急劇減小，占>50a后提升系數(shù)變化趨于平緩。圖2-7表明SSSC在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行實(shí)際功角區(qū)間內(nèi)具有最大的提升系數(shù)，可以更有效的調(diào)節(jié)線路的輸送功率，并比較了不同補(bǔ)償電壓對(duì)提升系數(shù)的作用。</p><p>　　圖2-6 SSSC對(duì)輸送有功功率的提升系數(shù)曲線</p

42、><p>　　圖2-7 SSSC 注入電壓對(duì)輸送功率的作用</p><p>　　2.2.4 SSSC的注入功率的計(jì)算</p><p>　　SSSC 注入功率定義為SSSC 注入電壓和線路電流所決定的功率，因此有：</p><p><b>　　（2-19） </b></p><p>　　即SSSC 注入

43、有功功率為零，注入無(wú)功功率為：</p><p><b>　　（2-20）</b></p><p>　　通過(guò)定義直接計(jì)算的SSSC 注入功率式 （2-20）與通過(guò)線路無(wú)功平衡推出的SSSC注入功率式（2-14）是一致的。</p><p>　　2.2.5 注入電壓對(duì)輸送功率的影響</p><p>　　根據(jù)SSSC 補(bǔ)償線路的

44、攻角特性分析，如果假設(shè)線路兩端功角差不變，線路輸送功率P、Q與注入電壓為線性關(guān)系，容性補(bǔ)償時(shí)有功功率隨著Vss幅值的增加而增加，感性補(bǔ)償時(shí)則有功功率隨著Vss幅值的增加而減小。</p><p>　　對(duì)于式（2-6）、（2-7），當(dāng)時(shí)，容性補(bǔ)償情況下輸送功率為初始功率的2倍，感性補(bǔ)償情況下輸送功率減小為零。圖2-7為不同相角時(shí)線路輸送功率與初始率比值P/P0 隨注入電壓的變化曲線，同樣對(duì)于式（2-15）、（2-16

45、），當(dāng)時(shí)，容性補(bǔ)償情況下輸送功率為初始功率的2倍，感性補(bǔ)償情況下輸送功率減小為零。</p><p>　　SSSC 通過(guò)注入電壓調(diào)節(jié)線路電流，實(shí)現(xiàn)控制線路功率的目的，其注入無(wú)功功率是注入電壓、線路兩側(cè)電壓以及線路電抗的函數(shù)，其中只有注入電壓是可控變量，這表特性分析嚴(yán)格體現(xiàn)了SSSC電壓控制無(wú)功補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)，另一方面說(shuō)明了SSSC控制變與系統(tǒng)參數(shù)和變量之間的關(guān)系，這些關(guān)系是本論文深入分析SSSC穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)特性的基礎(chǔ)。&

46、lt;/p><p>　　第三章基于MATLAB的系統(tǒng)仿真</p><p>　　3.1系統(tǒng)模型的建立</p><p>　　使用軟件：MATTLAB--SimPowersys 。 </p><p>　　模型搭建：利用SimPowersys中給出的模型建 </p><p>　　立圖 3-l所示系統(tǒng)。 </p>

47、<p><b>　　SSSC參數(shù)： </b></p><p>　　串聯(lián)整流器額定容量(MvA) ：100 </p><p>　　最大注入電壓(pu) ：0.1 </p><p>　　串聯(lián)整流器阻抗 [ R L ] ：0.16／30 ;0.16 </p><p>　　串聯(lián)整流器初始電流 [ Mag P

48、hase] ：0 ；0 </p><p>　　直流電壓( V ) ：40000 </p><p>　　直流等效電容 ( F ) ：375e-6</p><p>　　給定電壓的最大變化率( p .u .／s .) ：3 </p><p>　　注入電壓調(diào)節(jié)器增益[ Kp Ki ] ：[ 0.03 1.5 ] /8 </p>

49、<p>　　直流增益：[ Kp Ki ] ：[0.1e-3 20e-3] </p><p>　　DOP控制器參數(shù)： </p><p><b>　　增益:0.08 </b></p><p>　　低通 T(s):lOOe-3 </p><p>　　隔直時(shí)間常數(shù) T (s):l </p>

50、<p>　　超前一滯后時(shí)間常數(shù)T:[1 0.1] </p><p>　　輸出限幅(pu):[-0.1 0.1] </p><p>　　初始輸入：6.1 </p><p>　　使用 powergui工具運(yùn)行該模型，自動(dòng)設(shè)置各模 塊的初始化參數(shù)，使系統(tǒng)直接在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行。仿真 時(shí)間60s ，SSSC 模塊前l(fā)0s被屏蔽。運(yùn)行結(jié)果顯示： M1輸出總功率

51、1590MW、M2輸出總功率650MW，其中 M1發(fā)出功率分別以約790MW經(jīng)L1、L2傳輸至負(fù)荷中心，潮流分布合理。 </p><p>　　圖3-1 SSSC仿真模型</p><p><b>　　3.2仿真分析</b></p><p>　　故障點(diǎn)選在輸電線路L2中部l50km處，時(shí)間為模擬開(kāi)始后30s，故障持續(xù)l0周波，故障類型為單相接地、兩

52、相短路障、三相短路接地3種故障。</p><p><b>　　3.2.1單相接地</b></p><p>　　分別模擬POD controller退出和投入時(shí)，線路L2有功振蕩情況。模擬結(jié)果見(jiàn)圖3-2。</p><p>　　圖3-2-1 單相接地故障仿真結(jié)果(未投入)</p><p>　　圖3-2-2 單相接地故障仿真結(jié)

53、果(投入)</p><p>　　說(shuō)明：左右側(cè)兩圖分別為POD-SSSC退出和投入時(shí)的線路有功振蕩情況，圖3-2-1為SSSC給定電壓及輸出電壓，圖3-2-2顯示線路L2傳輸有功功率值。線路發(fā)生單相接地故障，因POD—SSSC未投入，其輸出始終為零圖3-2-1，線路L2有功振蕩劇烈圖3-2-2。SSSC投入后情形如圖3-2-2所示，SSSC輸出電壓與給定電壓相吻合，而線路L2有功振蕩被有效的抑制。因此可明顯看出，S

54、SSC的投入使線路L2在故障時(shí)的有功振蕩得到了很好的抑制作用。</p><p>　　3.2.2兩相短路故障</p><p>　　選A—B兩相短路故障，對(duì)系統(tǒng)在POD投入和退出情況下分別進(jìn)行仿真，運(yùn)行結(jié)果與單相故障相似，</p><p>　　SSSC對(duì)故障后線路功率振蕩有明顯抑制作用，見(jiàn)圖3-3。</p><p>　　圖3-3-1 兩相接地故障

55、仿真結(jié)果(未投入)</p><p>　　圖3-3-2 兩相接地故障仿真結(jié)果(投入)</p><p>　　3.2.3三相短路接地</p><p>　　線路L2三相短路接地，兩次仿真運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)圖3-4。</p><p>　　圖3-4-1 三相接地故障仿真結(jié)果(未投入)</p><p>　　圖3-4-2 三相接地故障仿真結(jié)果

56、(投入)</p><p>　　可見(jiàn)，在各種故障情況下，POD controller控 作用，通過(guò)圖3-5可以更明顯的看出這一點(diǎn)：</p><p>　　制下的SSSC對(duì)于線路有功功率振蕩具有良好的抑制左右，通過(guò)圖3-5可以看出。</p><p>　　圖3-5 仿真結(jié)果比較</p><p><b>　　第四章 結(jié)論</b>

57、;</p><p>　　整篇論文的核心是圍繞靜態(tài)電壓穩(wěn)定性問(wèn)題研究展開(kāi)的，在現(xiàn)有的奇異值分解法、特征結(jié)構(gòu)分析法的基礎(chǔ)上加入了新型柔性交流輸電器件SSSC，在前人研究的基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)以往SSSC電源模型和阻抗模型的分析，建立了更于電力系統(tǒng)計(jì)算的混合模型，建立了更適合電力系統(tǒng)潮流分析計(jì)算的SSSC電源、電抗模型，探究SSSC的安裝位置對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響，運(yùn)用基于奇異值分解法的弱穩(wěn)定性指標(biāo)和最快負(fù)荷增長(zhǎng)方式指標(biāo)對(duì)IE

58、EE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)在不同擾動(dòng)情況下對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性情況進(jìn)行評(píng)估。運(yùn)用特征結(jié)構(gòu)分析法和最小特征值靈敏度指標(biāo)對(duì)WSCCg節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)在不同擾動(dòng)情況下進(jìn)行電壓穩(wěn)定行評(píng)估。對(duì)安裝SSSC前后，系統(tǒng)薄弱節(jié)點(diǎn)薄弱區(qū)域在小擾動(dòng)情況下，臨近電壓極限的距離進(jìn)行判斷，結(jié)果顯示安裝了SSSC裝置之后，系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性得到了顯著的提高。本章以基本原理分析為基礎(chǔ)，著重討論SSSC的穩(wěn)態(tài)特性。SSSC具有與TCSC不同的功角特性，使其在功角較小或者線路輸送功率較小情況下

59、仍然可以保持穩(wěn)定的功率</p><p>　　提升作用。不論線路電流如何變化，SSSC可以保持額定容性或感性輸出電壓。假設(shè)線路兩端功角差不變，線路輸送功率P、Q與注入電壓為線性關(guān)系，容性補(bǔ)償時(shí)有功功率隨著代，幅值的增加而增加，感性補(bǔ)償時(shí)有功功率隨著氣幅值的增加而減小;投入SSSC后，線路PQ特性發(fā)生變化，可以在相同無(wú)功功率條件下，輸送更多的有功功率;容性補(bǔ)償時(shí)不論氣取何值，補(bǔ)償線路總等值阻抗始終為感性，不存在SsS

60、C等值容抗與線路感抗相等的情況，在通常運(yùn)行的容性區(qū)域，不會(huì)發(fā)生TCSC中存在的諧振現(xiàn)象，因此運(yùn)行范圍更大、穩(wěn)定性會(huì)更高;SSSC的安裝位置對(duì)沿線電壓分布有影響，SSSC安裝于線路首端使首端電壓升高，從而提高整條線路的電壓;SSSC安裝于末端時(shí)，對(duì)沿線電壓的改善比安裝于首端差些，從改善電壓分布的角度，SSSC安裝于線路中間最好。通過(guò)SSSC穩(wěn)態(tài)特性分析，明確了SSSC控制變量與系統(tǒng)參數(shù)和系統(tǒng)變量之間的關(guān)系，一方面說(shuō)明了SSSC在電網(wǎng)中發(fā)揮

61、的重要作用，另一方面為SSSC潮流計(jì)算提供技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p>　　通過(guò)本次關(guān)于靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)（sssc），以及使用MATLAB進(jìn)行仿真測(cè)試，是對(duì)我整個(gè)大學(xué)所學(xué)課程的復(fù)習(xí)回顧，通過(guò)查缺補(bǔ)漏獲益匪淺，對(duì)四年所學(xué)知識(shí)有了一個(gè)系統(tǒng)化，從而為以后的工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，及掌握了電力系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)的原則和相關(guān)問(wèn)題的解決能力。雖然本次設(shè)計(jì)鞏固了自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，但由于水平有限，理論知識(shí)又不夠扎實(shí)，固在本次設(shè)計(jì)中難

62、免存在著某些錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，希望老師給予指正和批評(píng)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]R.Mohan Mathur ，Rajiv K.Varma. 基于晶閘管的柔性交流輸電控制裝置[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　[2]付民修. TCSC物理模型與仿真實(shí)驗(yàn)[D]. 碩士學(xué)位論文，華北電

63、力大學(xué)，2006.</p><p>　　[3]MATLAB電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析，吳天明，國(guó)防工業(yè)出版社</p><p>　　[4]Sanjit K. Mitra .數(shù)字信號(hào)處理——基于計(jì)算機(jī)的方法（第二版）北京：電子工業(yè)出版社，2005年.</p><p>　　[4]Joyce Van de Vegte.數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ).北京：電子工業(yè)出版社，2003年</p&

64、gt;<p>　　[5]李正周.MATLAB數(shù)字信號(hào)處理與應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社，2008年 </p><p>　　[6]陳懷?。甅ATLAB及在電子信息課程中的應(yīng)用(第三版)．電子工業(yè)出版社，2006年</p><p>　　[7]董長(zhǎng)虹等. MATLAB信號(hào)處理與應(yīng)用.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005年</p><p>　　[8]樓順天.李博菡.基

65、于MATLAB的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1998年</p><p>　　[9]張葛祥.李 娜. MATLAB仿真技術(shù)與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社，2003年</p><p>　　[10]劉興釗.數(shù)字信號(hào)處理.北京：電子工業(yè)出版社，2010年</p><p>　　[11]姚劍清.簡(jiǎn)明數(shù)字信號(hào)處理.北京：人民郵電出版社，2008年 </p&g

66、t;<p>　　[12]趙春暉.數(shù)字信號(hào)處理.北京：電子工業(yè)出版社，2010年</p><p>　　[13]胡廣書.數(shù)字信號(hào)處理：理論、算法與實(shí)現(xiàn).北京：清華大學(xué)出版社，1997年</p><p>　　[14]MATLAB/SIMULINK在電力系統(tǒng)工程仿真中的應(yīng)用，李道文，合肥工業(yè)大學(xué)，2008.</p><p><b>　　致　謝<

67、/b></p><p>　　首先對(duì)我的導(dǎo)師，老師四年來(lái)對(duì)我學(xué)習(xí)上的悉心指導(dǎo)和生活上細(xì)致關(guān)懷表以最誠(chéng)摯的謝意!xx老師在我課題研究的整個(gè)過(guò)程中，傾注了大量的心血，無(wú)論是在學(xué)術(shù)研究，還是人生道路的選擇上都對(duì)我有巨大的啟迪和幫助。xx老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)和為人師表的導(dǎo)師風(fēng)范給我留下了深刻的印象，是我一生工作和學(xué)習(xí)榜樣。向百忙之中抽出時(shí)間審閱本論文和出席答辯委員會(huì)的各位教授、專家和學(xué)者們表示衷心的感謝。</