统一潮流控制器(UPFC)简介VIP免费

1 1. UPFC 的原理和功能简述 2.1 UPFC 的原理简述 U PFC 的原理结构如图2-1 所示。图2-1 中并联换流器的作用相当于静止同步补偿器（STATCOM），串联换流器的作用相当于静止同步串联补偿器（SSSC），两者通过直流电容上的电压dcV 提供电源，其中有功功率可以在 2 个换流器的交流端向任一方向自由流动，并且可以在其交流输出端独立的发出或吸收无功功率。 并联变压器并联换流器串联换流器串联变压器控制器测量变量参数设定变量参考量BVdcVEaVEbVEcVFcVFbVFaVEVFVlVsV图 2-1 U PFC 的原理结构 并联换流器在公用直流联结处提供或吸收串联换流器所需要的有功能量，经换流后到交流端送入与输电线路并联的变压器，因此在稳态时，不考虑自身损耗，U PFC 的两侧有功功率相等，直流电容器既不发出也不吸收有功功率，电压dcV 保持恒定。同 STATCOM 原理相同，并联换流器能够可控的产生或吸收无功功率，当系统需要时，可为线路提供动态无功补偿；串联换流器可控制BV 保持为 0 和maxBV以内，并且 2 使相角B 保持在0 和3 6 0  之间，并通过串联变压器将电压BV 叠加到线路电压上。通过控制BV 的幅值和相角，UPFC 就可实现传统的电力传输中的串联补偿和移相等功能。UPFC 的详细原理可见附录A。 2.2 UPFC 的功能 UPFC 是由串联补偿的SSSC 和并联补偿的STATCOM 有机结合构成的新型潮流控制装置，能同时调节线路阻抗、节点电压幅值和相位，仅通过控制规律的改变，就能实现并联补偿、串联补偿和移相等多种功能，达到优化系统潮流分布、最大化电网传输能力、改善系统动态响应性能等目的。 sU•spqUU••spqUU••sU•spqUU••pqU•I•sU•spqUU••pqU•sU•spqUU••pqU•(a)(b)(c)(d) 图 2-2 UPFC 主要控制功能 图 2-2 为 UPFC 的各种控制功能。图 2-2(a)为电压调节功能，即 UPFC串联注入电压与送端电压的方向相同或相反，即只调节电压的幅值，不改变电压的相位。图 2-2(b)为串联补偿功能，补偿电压与线路电流的相位垂直。图 2-2(c)为相角调节功能，即不改变电压的幅值，只改变电压的相角，此时UPFC 产生的补偿电压在图中所示的弧线上，相当于移相器。图 2-2(d)为自动潮流控制功能，此时UPFC 是前面三种功能的综合。UPFC 的控制器可以根据系统的需求，选择一种或多种功能的组合 3 作为其控制目标。 UPFC 不同于其它FACTS 装置之处在于，它能同时控制母线电压、线路有功和无功潮...