統(tǒng)一潮流控制器的控制策略研究.pdf

1、目前統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)是FACTS器件家族中功能最為強大，綜合了控制各種電力系統(tǒng)基本參數(shù)的能力。論文分別從統(tǒng)一潮流控制器的工作原理，模型，對電力系統(tǒng)的影響以及控制策略上進行了初步的研究。
　　首先論文對統(tǒng)一潮流控制器的研究現(xiàn)狀及其工作原理進行了介紹。引入簡單雙機模型用于解釋UPFC的工作原理。通過對UPFC的基本結(jié)構(gòu)的描述，分析其并聯(lián)側(cè)和串聯(lián)側(cè)的運行機理，并介紹了UPFC的運行模式。介紹電力系統(tǒng)仿真軟件PSAT(Power

2、 System Analysis Toolbox)及其仿真原理和動態(tài)仿真模型，搭建含統(tǒng)一潮流控制器的三機九節(jié)點系統(tǒng)和四機兩區(qū)域模型。仿真分析UPFC對三機九節(jié)點系統(tǒng)的靜態(tài)影響。最后仿真單臺和雙臺UPFC在短路故障下對四機兩區(qū)域系統(tǒng)的暫態(tài)影響，可以給出初步結(jié)論UPFC能夠改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能，同時多臺UPFC也會促進系統(tǒng)性能的穩(wěn)定。
　　接著論文介紹了統(tǒng)一潮流控制器系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計，給出UPFC容量的定義，以及UPFC的直流電容和

3、變壓器在選取容量大小時需要注意的關(guān)鍵因素?？偨Y(jié)前人的經(jīng)驗和方法，分別引入UPFC的串聯(lián)側(cè)模型和并聯(lián)側(cè)模型，單獨對并聯(lián)側(cè)和串聯(lián)側(cè)作解耦控制設(shè)計，并仿真驗證了并聯(lián)側(cè)的解耦控制的良好性能。采用PSCAD對UPFC進行搭建模型。為了對比模糊控制和常規(guī)PI控制在UPFC的控制效果，在UPFC的整體建模中采用的控制策略主要是常規(guī)的PI控制。通過大量仿真給出較好的PI參數(shù)，最后通過仿真驗證了UPFC在穩(wěn)態(tài)下能夠控制母線電壓和線路潮流，在暫態(tài)下能夠改善

4、系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提升故障點電壓，抑制短路電流和功率波動。
　　最后，采用模糊控制理論，設(shè)計UPFC的控制器。首先介紹了模糊控制的概念，接著對UPFC的串聯(lián)側(cè)作模糊控制設(shè)計，將有功和無功的功率差作為模糊控制的輸入量，詳細介紹了模糊PI控制的設(shè)計步驟和參數(shù)的選取過程，給出了模糊PI控制的控制器參數(shù)。通過系統(tǒng)仿真分析了模糊PI控制和常規(guī)PI控制在UPFC的優(yōu)劣，驗證了模糊PI相比常規(guī)PI在響應(yīng)時間和超調(diào)上都有改善，提高了UPFC的穩(wěn)態(tài)性能