可控串聯(lián)補償(TCSC)的動態(tài)模擬與控制策略研究.pdf

1、可控串聯(lián)補償(Thyristor Controlled Series Compensation,簡稱TCSC)是指在一個交流輸電系統(tǒng)中應(yīng)用阻抗補償,并能通過晶閘管快速控制來實現(xiàn)對串聯(lián)阻抗的大范圍連續(xù)調(diào)節(jié),是目前世界上應(yīng)用最廣泛、最成功的串聯(lián)型靈活交流輸電(Flexible AC Transmission System,簡稱FACTS)技術(shù)。利用TCSC可以用于提高輸電走廊的輸送能力、抑制次同步諧振、阻尼功率振蕩、提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性以及動

2、態(tài)潮流控制等,為遠(yuǎn)距離交流輸電提供了很好的技術(shù)手段。在研究TCSC的動態(tài)行為及其對電力系統(tǒng)的影響方面,時域數(shù)字仿真發(fā)揮了巨大的作用,但是數(shù)字仿真結(jié)果的正確性和準(zhǔn)確性與數(shù)學(xué)模型的建立和仿真方法的選取有密切關(guān)系。目前,對TCSC進行全時域數(shù)字仿真研究還存在不少困難,如時域模型的準(zhǔn)確建立、有效的仿真方法等都有待深入研究。動態(tài)模擬是電力系統(tǒng)研究的基本手段之一,它區(qū)別于數(shù)值計算和數(shù)字仿真的特點就在于能夠反映系統(tǒng)真實的物理特性。TCSC動模實驗裝置

3、可以在一定程度上真實地反映實際裝置的物理特性,可用于研究數(shù)學(xué)模型很難甚至無法描述的特殊現(xiàn)象,如氧化鋅避雷器(MOV)的擊穿等,而且不像現(xiàn)場試驗?zāi)菢邮艿较到y(tǒng)運行條件的約束。控制系統(tǒng)是TCSC裝置的關(guān)鍵,其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的運行效果,實驗裝置的控制器可以和實際工程的控制器完全一樣,利用各種控制理論設(shè)計的TCSC控制裝置可以在實驗室首先進行試驗。因此,研制實驗裝置并以此作為平臺對TCSC的基本運行特性及其控制策略等方面的研究具有重

4、要的理論和實際意義。為此,本文將圍繞TCSC動模實驗裝置的設(shè)計實現(xiàn)與TCSC控制器分層控制策略的研究兩個方面來開展研究工作。本文首先介紹了一套可控串聯(lián)補償(TCSC)動態(tài)模擬實驗裝置及其控制保護系統(tǒng)的研制開發(fā)過程。在該裝置中,TCSC的各組件實現(xiàn)了模塊化,可靈活組合并根據(jù)模擬系統(tǒng)不同線路長度和補償度調(diào)整TCSC的結(jié)構(gòu)參數(shù)；TCSC的控制器采用分層結(jié)構(gòu),各層控制系統(tǒng)完成不同的控制目標(biāo),具有通用程序員接口,可以滿足對TCSC各種控制策略及其