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限流式统一潮流控制器参数设计及设计实例被引量：3: 2013年; 限流式统一潮流控制器(unified power flow controller with fault current limiting,UPFC-FCL)可以在系统发生短路故障时有效保护UPFC侧装置不受短路电流的冲击而损坏。在结合限流式UPFC工作原理的基础上,给出装置参数的设计方法,根据最大补偿容量和额定电流确定最大补偿电压,从而确定直流母线额定电压,根据补偿容量指标确定滤波电感的取值范围,按照短路电流水平设计限流电感。依据上述设计方法给出了额定电压为10 kV,最大补偿容量为1 MVA的装置设计实例,确定了串联侧注入系统的最大补偿电压、直流母线额定电压、并联侧及串联侧滤波电感、限流器模块限流电感等。PSCAD/EMTDC的仿真结果证明了文中设计的有效性和实用性。; 沈忱江道灼吕文韬王玉芬阎博; 关键词：电力系统统一潮流控制器限流参数设计

基于反馈线性化H_∞方法的UPFC非线性鲁棒控制器被引量：2: 2012年; 针对一类基于电压源换流器(VSC)的FACTS装置在电力系统中面临的不确定性和干扰问题,以统一潮流控制器(UPFC)为例,基于反馈线性化H∞理论设计非线性鲁棒内部控制器.采用状态反馈精确线性化方法将考虑外干扰的UPFC五阶仿射非线性系统转化为一个线性系统,根据线性H∞理论设计线性鲁棒控制律,并通过预反馈映射得出原UPFC系统的非线性鲁棒控制律.在4机12节点电力系统中将所提控制器与传统PI控制器进行仿真对比,结果表明所提控制器在多种外部干扰下都具有良好的鲁棒性,可以更好地提高UPFC安装点附近电网的暂态稳定性和功率振荡抑制能力.; 阎博江道灼甘德强藏玉清; 关键词：统一潮流控制器非线性鲁棒控制反馈线性化柔性交流输电系统

模块化多电平换流器不平衡环流抑制研究被引量：23: 2012年; 为抑制三相电压不平衡工况下模块化多电平换流器(MMC)内部三相环流,首先对不平衡工况下的MMC进行功率分析和网络分解;然后提出了通过控制换流器出口侧有功功率恒定将4个MMC序分量网络简化为正序网络和负序网络。接着对负序网络中三相环流的产生机理和动态特性展开分析,并提出了通过正序倍频旋转变换将负序网络三相环流转换为直流分量的方法。最后结合已有文献中关于正序环流特性和抑制控制方法的结论,得到了一种基于双同步旋转坐标变换的MMC不平衡环流抑制控制器设计方法。对61电平MMC的仿真分析,证明了提出的环流抑制控制策略在不平衡工况下既可保证MMC的正常运行,又可以在不增大桥臂限流电抗大小的前提下,有效地抑制内部环流。; 卓谷颖江道灼连霄壤

基于混合型多电平换流器的柔性直流输电系统被引量：29: 2013年; 针对一种混合型多电平换流器(Hybrid Multilevel Converters,HMC)在柔性直流输电系统(VSC-HVDC)中的应用进行了研究。阐述HMC的电路拓扑和工作原理,从功率角度分析子模块电容电压均衡条件,介绍了换流器的基本控制策略,提出了一种改进控制策略和HMC子模块串的均压控制策略。提出了基于HMC的前馈交叉解耦控制策略,包括有功无功解耦控制器,以及直流侧电压控制器。利用PSCAD/EMTDC建立了基于HMC双端三相35kV,240子模块的VSC-HVDC详细仿真模型,验证了所提出的主电路拓扑和控制策略。; 胡鹏飞江道灼郭捷周月宾林志勇梁一桥; 关键词：柔性直流输电电路拓扑

具有短路限流功能的统一潮流控制器设计被引量：43: 2012年; 统一潮流控制器(UPFC)在电力系统发生短路故障时,其串联变换器极有可能因承受系统高电压和大电流的冲击而损毁。针对该问题,提出了一种新型柔性交流输电系统装置——具有短路限流功能的统一潮流控制器(简称限流式UPFC),给出了其主电路拓扑结构、工作原理和控制策略。PSCAD/EMTDC软件的建模和仿真结果表明,在电网正常运行状态下,该装置特性等效为常规UPFC;当电网在装置安装点附近发生短路故障时,装置中的限流器模块能立即自动从零阻抗转变为高阻抗,将系统及流经UPFC的短路电流限制到较低数值,保护了UPFC免受系统高电压和大短路电流的冲击,同时也降低了系统的短路电流水平,增加了系统的可靠性和经济性。; 阎博江道灼吴兆麟藏玉清甘德强; 关键词：统一潮流控制器柔性交流输电系统电力系统短路故障限流

模块化多电平换流器型直流输电系统的启停控制被引量：72: 2012年; 介绍了模块化多电平换流器型直流输电系统(modularmultilevel converter based high voltage direct current system,MMC-HVDC)的起停控制策略。启动分为不控启动阶段和可控启动阶段,对不控启动阶段模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)的等效电路进行数学建模,得出了限流电阻与最大充电电流之间的数学关系,为限流电阻的选取提供了理论基础。停机分为能量反馈阶段和放电阶段,能量反馈阶段将MMC各子模块电容存储的能量部分反馈回电网,充分利用了MMC子模块储能的优势,提高了能量的利用率。放电阶段,通过一定的触发方式,逐步将能量耗散掉,该方法有效地降低了放电电阻的功率、阻值和耐压水平。最后,对建立的两端有源网络的MMC-HVDC系统进行了数字仿真,仿真结果验证了该启停控制策略的有效性。; 周月宾江道灼郭捷梁一桥胡鹏飞; 关键词：启停控制

限流式统一潮流控制器的启停控制策略被引量：8: 2013年; 限流式统一潮流控制器(UPFC)可以有效避免串联变换器因系统短路电流冲击而损毁。针对限流式UPFC已有功率控制策略的不足,建立了含限流式UPFC的系统模型,提出了基于线路电流控制的功率控制策略。分析了限流式UPFC的启停过程,给出了完整的启停控制方案。启动阶段接入限流电阻以防止直流电容充电电流过大而导致过电压和过电流损坏。停机时通过并联变换器释放直流电容的一部分能量从而降低放电电阻的设计要求。PSCAD/EMTDC软件的建模与仿真结果证明了基于线路电流控制的限流式UPFC功率控制策略具有良好的动态和稳态性能,同时也验证了启停控制方案的合理性和有效性。; 沈忱江道灼吕文韬王玉芬; 关键词：统一潮流控制器限流控制策略功率控制启停控制

单相H桥级联静止同步补偿器反馈线性化解耦控制被引量：30: 2011年; 单相H桥级联静止同步补偿器(static synchronous compemator,STATCOM)可以快速补偿电力机车这种单相整流的波动性负荷所需的无功,但静止同步补偿器是一个强耦合、非线性系统,为对有功和无功进行解耦,引入反馈线性化方法,通过坐标变化和状态反馈,获得精确线性化模型,并使有功、无功完全解耦,设计完成闭环控制器。为保持H桥直流侧电容电压均衡,采用电压外环和独立均压控制相结合的方法,使电容电压维持在设定值。同时,采用载波相移正弦脉宽调制策略(carrier phase-shifted sinusoidal pulse-width modulation,CPS-SPWM),在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率。数值仿真结果表明,本文采用控制策略正确有效,系统有功和无功功率可独立调节,动态性能良好,电容电压能稳定在设定值。; 江道灼张振华; 关键词：静止同步补偿器

一种新型限流式统一潮流控制器的设计与研究被引量：16: 2013年; 限流式统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)是一种能有效应对系统短路故障的新型柔性交流输电装置。为提高短路故障切除速度、降低装置成本,将基于集成门极换向晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)的桥式限流器与UPFC结合起来,构建了一种新型限流式UPFC拓扑,分析了其短路限流工作原理,建立了短路数学模型。以系统限流指标、UPFC的功率模块安全限度、限流器模块IGCT电压电流限值和直流电容电压限值为依据,给出了限流电感和直流电容的参数设计方法。对新型限流式UPFC与已有装置的工作性能和主要元件参数选择进行了比较。PSCAD/EMTDC对比仿真表明,新型限流式UPFC减少了短路切除时间,减小了元件参数,降低了短路电流对电网的冲击。; 桂帆江道灼林志勇吕文韬吴兆麟; 关键词：统一潮流控制器限流器电路拓扑参数设计

限流式UPFC中UPFC模块与限流器模块的交互影响分析被引量：4: 2013年; 统一潮流控制器(UPFC)在电力系统发生故障时,其串联变换器易承受系统高电压与大电流的冲击而损坏。为了解决该问题,提出了一种采用饱和变压器耦合新型固态限流器的限流式UPFC拓扑。此拓扑由UPFC模块与限流器模块通过串联饱和变压器连接而成,正常运行时,UPFC模块实现常规优化控制功能并可动态补偿固态限流器所引起的压降;故障情况时,SSFCL模块呈现高阻抗状态限制系统及流入UPFC串联侧变换器的短路电流。该拓扑中串联饱和变压器的应用降低了SS-FCL侧整流桥的电压等级与容量,并将系统短路电流限制到设定值范围内,保证继电保护动作后可靠跳开故障回路断路器。最后通过100V/3kVA小样机试验证明此新型UPFC拓扑的正确性和可靠性。; 刘玡朋江道灼莫育杰; 关键词：统一潮流控制器有限元

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国家高技术研究发展计划(2008AA05Z213)

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机构

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