應(yīng)用UPFC抑制電力系統(tǒng)功率振蕩的控制器優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著交直流混合輸電系統(tǒng)的大力推進，混合柔性交流輸電系統(tǒng)(Flexible ACTransmission System，F(xiàn)ACTS)裝置的研究應(yīng)用已成為當(dāng)今的熱點之一。FACTS技術(shù)的出現(xiàn)為電力系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、安全控制提供了新的手段，其中第三代中典型代表統(tǒng)一潮流控制器(Unified Power Flow Controller，UPFC)是FACTS家族中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最強大的裝置。UPFC是通過用統(tǒng)一可控裝置，僅通過控制規(guī)律的改變

2、就能分別或同時調(diào)節(jié)線路的基本參數(shù)（電壓、電流、線路等效阻抗等），實現(xiàn)并聯(lián)補償、串聯(lián)補償和移相等多種功能，由于UPFC這種一機多用的技術(shù)優(yōu)勢，對其進行理論的研究和實際裝置的研制具有非常大的市場前景和現(xiàn)實意義。
　　本文主要針對UPFC控制器在電力系統(tǒng)電壓、潮流控制以及提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面的控制性能進行了設(shè)計。
　　首先介紹了UPFC的基本工作原理、串并聯(lián)側(cè)等效結(jié)構(gòu)和各自的工作方式，并基于常規(guī)PI控制實現(xiàn)了UPFC串并聯(lián)側(cè)的

3、潮流和電壓控制功能，其中并聯(lián)側(cè)控制接入點母線電壓和直流側(cè)電容電壓，串聯(lián)側(cè)控制所在線路的有功和無功功率。并在Matlab/Simulink中對控制器進行建模仿真，仿真結(jié)果表明UPFC能較快較準(zhǔn)確地實現(xiàn)調(diào)節(jié)潮流和電壓的能力。
　　其次基于PI控制器的參數(shù)是通過經(jīng)驗整定法得到，這種方法費時且不能保證控制器獲得最佳性能的考量，以直流側(cè)電容電壓的動態(tài)特性為優(yōu)化目標(biāo)，提出一種基于粒子群算法的PI控制器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。用Matlab驗證了算法的穩(wěn)

4、態(tài)控制性能，并與未經(jīng)優(yōu)化的PI控制器效果進行了比對，仿真結(jié)果顯示經(jīng)粒子群算法優(yōu)化過后控制器具有更好的穩(wěn)態(tài)潮流跟蹤控制能力，動態(tài)性能仿真也表明控制器具有較好的阻尼系統(tǒng)振蕩的能力。
　　最后為了進一步提高UPFC的動態(tài)性能，針對其串聯(lián)側(cè)設(shè)計了一基于模糊控制的附加阻尼控制器，其輸入信號為發(fā)電機的轉(zhuǎn)速差。并給出了模糊查詢表和模糊控制規(guī)則的詳細推導(dǎo)過程。仿真驗證了設(shè)計控制器的有效性，并分別與未加附加阻尼控制器的控制效果以及前人基于PSS原理