分布式潮流控制器多变流器间交互影响研究
发布时间：2022-07-15 16:57
分布式潮流控制器是一种体积小、投资省、布局灵活、运维方便的分布式柔性交流输电系统,是适用于电力电子化智能电网安全稳定运行快速、柔性、功率综合调控需求的一种新技术。分布式潮流控制器因为其自身的特点,可适用于交流输配电网,在应用前需充分分析其控制器的特点以及控制规律。本文对分布式潮流控制器控制变量间的交互影响关系进行了详细的分析,为分布式潮流控制器的样机研制以及实际工程应用打下一定的基础。本文从柔性交流输电系统、分布式灵活交流输电技术以及分布式潮流控制器的研究现状入手,在充分了解分布式潮流控制器的特点后,对其拓扑结构和工作原理进行了研究。3次谐波作为分布式潮流控制器串并联能量传输的重要通道,对其能量传输的机理进行了详细的分析。并分别分析了分布式潮流控制器的串并联侧的工作方式和潮流控制范围。数学模型作为研究分布式潮流控制器交互影响的基础,介绍了分布式潮流控制器的几种重要的数学模型,包括等效电压源模型、功率注入模型以及电流注入模型,分别介绍了这三种数学模型的原理以及特点。基于注入电流模型以及3次谐波能量动态交换的影响,设计了相应的串并联侧控制器和3次谐波控制器。对于分布式潮流控制器串并联控制器...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 分布式灵活交流输电技术
1.3 分布式潮流控制器的研究现状
1.4 FACTS多变量系统交互影响研究现状
1.5 本文主要工作
第2章 DPFC的拓扑结构和工作原理
2.1 DPFC的拓扑结构
2.1.1 DPFC的功率交换原理
2.1.2 并联侧变流器
2.1.3 串联侧变流器
2.2 DPFC工作方式
2.2.1 并联侧单独运行
2.2.2 串联侧单独运行
2.2.3 DPFC串并联侧联合运行
2.3 DPFC的潮流控制范围
2.4 本章小结
第3章 DPFC的等效数学模型和控制器设计
3.1 DPFC的等效电压源模型
3.2 DPFC的功率注入法等效模型
3.3 DPFC的电流注入法等效模型
3.3.1 DPFC的电流注入等效模型原理
3.3.2 DPFC的基波和3次谐波等效电流注入模型
3.4 基于电流注入法的DPFC控制器设计
3.4.1 3次谐波电流控制器
3.4.2 DPFC并联侧控制器
3.4.3 DPFC串联侧控制器
3.5 仿真实验分析
3.5.1 仿真思路
3.5.2 DPFC等效模型的正确性验证
3.5.3电网潮流调控仿真实验
3.6 本章小结
第4章 DPFC串并联控制器间交互影响分析
4.1 DPFC各控制器间输出功率分析
4.1.1 DPFC并联侧输出功率分析
4.1.2 DPFC串联侧输出功率分析
4.1.3 DPFC直流电容传输的功率分析
4.1.4 DPFC各控制器输出功率间的联系
4.2 DPFC控制器输出功率对系统的影响
4.2.1 有功功率输出量变化
4.2.2 无功功率输出量变化
4.3 DPFC有功控制的交互影响分析
4.3.1 有功调节与首端电压的交互影响分析
4.3.2 有功输出目标值设定及影响分析
4.3.3 基于典型系统的有功调节与首端电压的仿真波形分析
4.4 DPFC有功调控与电容电压交互影响分析
4.4.1 DPFC直流电容电压波动的原理分析
4.4.2 DPFC有功补偿与直流电容电压的关系
4.4.3 基于典型系统的有功调控与电容电压的仿真波形分析
4.5 本章小结
第5章 DPFC多串联变流器交互影响分析
5.1 相对增益矩阵和NI的原理、特性及应用方法
5.1.1 相对增益矩阵的原理和特性
5.1.2 NI的原理和特性
5.1.3 结合RGA和NI的应用方法
5.2 多机系统传递函数的求取
5.2.1 多机系统的数学模型
5.2.2 含DPFC的多机系统的传递函数
5.3 基于RGA和NI的DPFC串联变流器间的交互影响研究
5.3.1 电气距离对DPFC串联变流器的交互影响
5.3.2 分时给定目标值对DPFC串联变流器的交互影响
5.4 电气距离对DPFC多串联变流器的交互影响分析
5.4.1 DPFC串联侧变流器个数的确定
5.4.2 DPFC含有多个串联变流器时的交互影响分析
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]协调分布式潮流控制器串并联变流器能量交换的等效模型[J]. 唐爱红,高梦露,黄涌,赵红生,徐秋实,郑旭. 电力系统自动化. 2018(07)
[2]基于RTDS的分布式静止串联补偿器建模与仿真[J]. 刘海军,蔡林海,魏联滨,彭傊,于弘洋. 智能电网. 2017(06)
[3]UPFC接入对江苏特高压交直流混联电网的动态交互影响研究[J]. 任必兴,杜文娟,王海风,李海峰,陈中. 电网技术. 2016(09)
[4]基于RTDS仿真的MMCUPFC串联侧间接电流控制研究[J]. 庄良文,张彦兵,荆雪记,李志勇,贾德峰,姚致清. 电力系统保护与控制. 2016(16)
[5]统一潮流控制器相角控制策略与矢量控制策略的量化比较方法[J]. 李海峰,王相锋,陈中,任必兴,杜文娟. 电网技术. 2016(08)
[6]满足电能质量限值的分布式光伏极限峰值容量计算[J]. 李滨,潘国超,陈碧云,李佩杰. 电力系统自动化. 2016(14)
[7]MMC-UPFC在南京西环网的应用及其谐波特性分析[J]. 陈刚,李鹏,袁宇波. 电力系统自动化. 2016(07)
[8]分布式灵活交流输电技术[J]. 戴朝波,王宇红,彭傊,崔虎宝. 智能电网. 2014(11)
[9]多个并网逆变器间的交互影响分析[J]. 胡伟,孙建军,马谦,刘飞,查晓明. 电网技术. 2014(09)
[10]SVC和TCSC控制器间动态交互影响分析[J]. 祁桂刚,黎灿兵,曹一家,李欣然,周炼,曾龙. 电力自动化设备. 2014(07)
博士论文
[1]灵活交流输电设备间交互及协调研究[D]. 黄柳强.中国电力科学研究院 2013
[2]统一潮流控制器运行特性及其控制的仿真和实验研究[D]. 唐爱红.华中科技大学 2007
[3]多灵活交流输电控制器间交互影响分析及其协调控制研究[D]. 邹振宇.浙江大学 2006
[4]包含静止同步补偿器的电力系统稳定性分析与非线性鲁棒控制[D]. 张敏.中南大学 2004
硕士论文
[1]基于RGA原理的HVDC与UPFC交互影响研究[D]. 王相锋.华北电力大学(北京) 2017
[2]静止同步串联补偿器本体保护配置及对距离保护影响的研究[D]. 方雨康.华北电力大学(北京) 2017
[3]基于WAMS的UPFC元件的负交互影响分析及协调控制[D]. 马朋.华北电力大学 2016
[4]分布式潮流控制系统装置级控制技术研究[D]. 闪世民.武汉理工大学 2015
[5]基于蚁群算法的分布式潮流控制器最优投切研究[D]. 冯雅.武汉理工大学 2014
[6]分布式潮流控制器的可靠性研究[D]. 卢俊.武汉理工大学 2013
[7]分布式潮流控制器的控制特性研究[D]. 袁玮.武汉理工大学 2013
本文编号：3662466
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 分布式灵活交流输电技术
1.3 分布式潮流控制器的研究现状
1.4 FACTS多变量系统交互影响研究现状
1.5 本文主要工作
第2章 DPFC的拓扑结构和工作原理
2.1 DPFC的拓扑结构
2.1.1 DPFC的功率交换原理
2.1.2 并联侧变流器
2.1.3 串联侧变流器
2.2 DPFC工作方式
2.2.1 并联侧单独运行
2.2.2 串联侧单独运行
2.2.3 DPFC串并联侧联合运行
2.3 DPFC的潮流控制范围
2.4 本章小结
第3章 DPFC的等效数学模型和控制器设计
3.1 DPFC的等效电压源模型
3.2 DPFC的功率注入法等效模型
3.3 DPFC的电流注入法等效模型
3.3.1 DPFC的电流注入等效模型原理
3.3.2 DPFC的基波和3次谐波等效电流注入模型
3.4 基于电流注入法的DPFC控制器设计
3.4.1 3次谐波电流控制器
3.4.2 DPFC并联侧控制器
3.4.3 DPFC串联侧控制器
3.5 仿真实验分析
3.5.1 仿真思路
3.5.2 DPFC等效模型的正确性验证
3.5.3电网潮流调控仿真实验
3.6 本章小结
第4章 DPFC串并联控制器间交互影响分析
4.1 DPFC各控制器间输出功率分析
4.1.1 DPFC并联侧输出功率分析
4.1.2 DPFC串联侧输出功率分析
4.1.3 DPFC直流电容传输的功率分析
4.1.4 DPFC各控制器输出功率间的联系
4.2 DPFC控制器输出功率对系统的影响
4.2.1 有功功率输出量变化
4.2.2 无功功率输出量变化
4.3 DPFC有功控制的交互影响分析
4.3.1 有功调节与首端电压的交互影响分析
4.3.2 有功输出目标值设定及影响分析
4.3.3 基于典型系统的有功调节与首端电压的仿真波形分析
4.4 DPFC有功调控与电容电压交互影响分析
4.4.1 DPFC直流电容电压波动的原理分析
4.4.2 DPFC有功补偿与直流电容电压的关系
4.4.3 基于典型系统的有功调控与电容电压的仿真波形分析
4.5 本章小结
第5章 DPFC多串联变流器交互影响分析
5.1 相对增益矩阵和NI的原理、特性及应用方法
5.1.1 相对增益矩阵的原理和特性
5.1.2 NI的原理和特性
5.1.3 结合RGA和NI的应用方法
5.2 多机系统传递函数的求取
5.2.1 多机系统的数学模型
5.2.2 含DPFC的多机系统的传递函数
5.3 基于RGA和NI的DPFC串联变流器间的交互影响研究
5.3.1 电气距离对DPFC串联变流器的交互影响
5.3.2 分时给定目标值对DPFC串联变流器的交互影响
5.4 电气距离对DPFC多串联变流器的交互影响分析
5.4.1 DPFC串联侧变流器个数的确定
5.4.2 DPFC含有多个串联变流器时的交互影响分析
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]协调分布式潮流控制器串并联变流器能量交换的等效模型[J]. 唐爱红,高梦露,黄涌,赵红生,徐秋实,郑旭. 电力系统自动化. 2018(07)
[2]基于RTDS的分布式静止串联补偿器建模与仿真[J]. 刘海军,蔡林海,魏联滨,彭傊,于弘洋. 智能电网. 2017(06)
[3]UPFC接入对江苏特高压交直流混联电网的动态交互影响研究[J]. 任必兴,杜文娟,王海风,李海峰,陈中. 电网技术. 2016(09)
[4]基于RTDS仿真的MMCUPFC串联侧间接电流控制研究[J]. 庄良文,张彦兵,荆雪记,李志勇,贾德峰,姚致清. 电力系统保护与控制. 2016(16)
[5]统一潮流控制器相角控制策略与矢量控制策略的量化比较方法[J]. 李海峰,王相锋,陈中,任必兴,杜文娟. 电网技术. 2016(08)
[6]满足电能质量限值的分布式光伏极限峰值容量计算[J]. 李滨,潘国超,陈碧云,李佩杰. 电力系统自动化. 2016(14)
[7]MMC-UPFC在南京西环网的应用及其谐波特性分析[J]. 陈刚,李鹏,袁宇波. 电力系统自动化. 2016(07)
[8]分布式灵活交流输电技术[J]. 戴朝波,王宇红,彭傊,崔虎宝. 智能电网. 2014(11)
[9]多个并网逆变器间的交互影响分析[J]. 胡伟,孙建军,马谦,刘飞,查晓明. 电网技术. 2014(09)
[10]SVC和TCSC控制器间动态交互影响分析[J]. 祁桂刚,黎灿兵,曹一家,李欣然,周炼,曾龙. 电力自动化设备. 2014(07)
博士论文
[1]灵活交流输电设备间交互及协调研究[D]. 黄柳强.中国电力科学研究院 2013
[2]统一潮流控制器运行特性及其控制的仿真和实验研究[D]. 唐爱红.华中科技大学 2007
[3]多灵活交流输电控制器间交互影响分析及其协调控制研究[D]. 邹振宇.浙江大学 2006
[4]包含静止同步补偿器的电力系统稳定性分析与非线性鲁棒控制[D]. 张敏.中南大学 2004
硕士论文
[1]基于RGA原理的HVDC与UPFC交互影响研究[D]. 王相锋.华北电力大学(北京) 2017
[2]静止同步串联补偿器本体保护配置及对距离保护影响的研究[D]. 方雨康.华北电力大学(北京) 2017
[3]基于WAMS的UPFC元件的负交互影响分析及协调控制[D]. 马朋.华北电力大学 2016
[4]分布式潮流控制系统装置级控制技术研究[D]. 闪世民.武汉理工大学 2015
[5]基于蚁群算法的分布式潮流控制器最优投切研究[D]. 冯雅.武汉理工大学 2014
[6]分布式潮流控制器的可靠性研究[D]. 卢俊.武汉理工大学 2013
[7]分布式潮流控制器的控制特性研究[D]. 袁玮.武汉理工大学 2013
本文编号：3662466
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