UPFC

nullUPFC（统一潮流控制器）UPFC（统一潮流控制器）UPFC研究重点UPFC研究重点UPFC的工作原理3UPFC的简单介绍12UPFC传输控制能力45基于SVPWM的控制 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 UPFC的简单介绍UPFC的简单介绍UPFC的提出及作用 统一潮流控制器(UPFC)的概念，最先是由L．Gyugyi等人于1992年提出的。国外对UPFC的研究较早，1998年世界上第一台装置，在美国地区的138KV的高压输电线路上的成功运行，足以说明UPFC的硬件实现是完全可行的，目前运行良好。而我国起步较晚，在1995年以后才开始研究。UPFC的基本思想是一种统一的可控硅控制装置，只需改变其控制规律，就能分别或同时实现并联补偿、串联补偿、移相和端电压调节等4种基本功能，以及这些功能间的相互组合作用。UPFC既能在电力系统稳定方面实现潮流调节，合理控制有功功率、无功功率的流动，提高线路的输送能力，实现优化运行，又能在动态方面，通过快速无功吞吐，动态地支撑接入点的电压，提高系统电压稳定性，若适当控制，还可以改善系统阻尼，提高功角稳定性。 UPFC的定义UPFC的定义 UPFC（统一潮流控制器）是一种功能最强大、特性最优越的新一代柔性交流输电装置，也是迄今为止通用性最好的FACTS装置，综合了FACTS元件的多种灵活控制手段，它包括了电压调节、串联补偿和移相等所有能力，它可以同时并非常快速的独立控制输电线路中有功功率和无功功率。UPFC可以控制线路的潮流分布,有效地提高电力系统的稳定性。 UPFC的研究，主要集中在以下几个方面：UPFC的建模，潮流控制，暂态稳定控制，控制策略等方面。 UPFC研究重点UPFC研究重点在目前的大型电力互联网络中，为了提高电力系统的性能，系统中控制器的数量和复杂程度在不断提高。这样各个控制器之间会产生交互作用，而这些交互作用可能对整个系统的性能产生不利的影响。因此，对电力系统中控制器的交互影响 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，以及解耦控制也将成为现代电力工业研究的重点。 而UPFC的重要特点之一就是它具有多种控制功能，包括潮流控制、电压控制和稳定性控制等。此外，UPFC的正常工作，依赖于其连接电容上的直流电压控制。对于UPFC所需要完成的多个控制功能，通常的设计是在UPFC上安排多个控制器，每一个控制器被赋予一个控制功能。但对于安装在电力系统中，设计者面临的是一个多输入多输出(MIMO)系统，在UPFC上安排多个控制器的设计，是在设计每一个控制器的时候将其当作单输入单输出(SISO)系统，这时UPFC的各个控制功能之间的交互影响不能忽略，即使每个控制器都能成功地单独设计，也不能保证闭环全系统的稳定性。故UPFC的有功功率控制器与无功功率控制器之间，存在着较强的交互影响。UPFC的工作原理UPFC的工作原理UPFC系统结构 统一潮流控制器的系统构成，如图1所示。它主要包括主电路(串联单元、并联单元)和控制单元两部分。其中串联单元可以对i处电压进行补偿，使i处敏感负荷端的电压满足 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ；并联补偿单元可以对i处的电流进行补偿；控制单元通过适当的控制策略，对串联和并联单元的可控功率器件进行通断控制。应用中可根据实际情况，确定UPFC主回路拓扑结构和控制策略，合理分配各整流桥的容量，降低整体造价，并使UPFC的功能得到充分发挥。null UPFC装置的主电路，由两个共用直流侧电容的电压源换流(Voltage-SourcedC onverters)器组成，并通过两个变压器接入系统。变流器1通过变压器l并联接入系统，变流器2通过变压器2串联接入系统。由于采用了可关断晶闸管控制，使得并联变流器和串连变流器的输出电压可单独控制。每一个变流器在交流输出端，都能独立吸收或供给无功功率。如下图1所示。null系 统 结 构图1null 串联变流器直接与串联变压器T2相连，并通过该变压器向系统注入幅值和相角都可变的电压。通过串联叠加到UPFC所在线路的接入点电压，可以合成一个幅值和相角均可变的串联输出电压。这就相当于一个交流电压源，改变其幅值和相角就能实现交流电压的移相调节和串联补偿。因而，可以控制线路上通过的有功功率和无功功率。有功功率必须由另一变流器通过直流耦合送来，而无功功率由UPFC自身产生。 null 并联变流器1的主要功能，是通过直流连接线向换流器2提供有功功率，而这部分有功功率由交流系统通过耦合变压器提供。此外，变流器l还可以在其系统接入点处，产生或吸收无功功率，即除了与串联输出侧实现有功功率的双向流动外，还可以通过适当的控制起独立的静止无功补偿作用，对UPFC的输入端电压进行控制。 电压源变流器的特点是直流电源接有很大的滤波电容，从变流器向直流电源看过去是电源内阻很小的电压源。直流侧电容容量应该比较大，以保证直流电压波动不大，并且可以提供无功功率。null 在稳态运行条件下，直流侧电容c两端的电压基本恒定，其作用类似一个直流电压。UPFC的两个变流器分NI作于整流状态和逆变状态。在通常情况下，并联变流器工作于整流状态，串联变流器工作于逆变状态。无论是UPFC逆变侧还是整流侧变流器，从系统向UPFC看进去都是同样的电路结构，唯一不同的是有功功率的流向。对于UPFC的整流侧，有功功率是从系统向UPFC流入，而对于UPFC的逆变侧，有功功率的流向是从UPFC向系统流动。 UPFC工作原理UPFC工作原理 右图UPFC的等值电路： 变流器1的输出电压为V1，相应电流为I1∠α1，V1相位超前节点电压形的角度为δ1。变流器2的输出电压为V2，相位超前Vi的角度为δ 2(幅值和相位都是综合矢量)。X1,X2分别是并联变压器T1和串联变压器T2的漏阻抗。R1为包括变流器1损耗和T1的损耗的等效电阻，R2为包括变流器2损耗和T2损耗的等效电阻。 null 根据UPFC瞬时有功功率平衡关系式，可以得到直流电容c能量变化的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式如下： null 该式1的含义是直流电容储能的变化率，等于变流器吸收的瞬时有功值，Ud为直流电容C的电压。正常情况下dUd/dt=0，则有下式3： 上式为UPFC的有功功率传递公式 并联端电流I1的表达式为： null当不考虑逆变器损耗时，表达式可简化为： V1，V2为直流电压源Ud的逆变输出，采用S-PWM技术可显著降低输出谐波分量，其基波分量为： 式中，δ1、δ2为调制波和i端点电压波形的相位移；k1、k2为调制系数，k=Vp/Vt,，其中Vp是调制波的峰值，Vt是载波峰值。 nullUPFC的常规传输控制能力图2. 由两个背靠背的电压型变流器构成的UPFCnull 图3. UPFC具有传统传输控制能力的矢量图null 图3-a为电压调节器连续变化的同相或反向注入电压矢量图，对应的电压增量Upq=±△U (ρ=0)。这种情况与变压器抽头调节的功能非常相似，只是将可变步长看成是无穷小而已。 图3-b为串联无功补偿，其中Upq=Uq是与线路电流正交的注入电压。从功能上讲，它类似于SSSC在串联容性或感性线路补偿中可得到的效果。如有必要，这个注入的串联补偿电压可保持恒定，使之不随线路电流的变化而变化。当然，也可以将它设置成与线路电流成某种比例关系，以模拟串联电容或串联电感的补偿效果。null UPFC的相位角调节（相移）原理如图3-c所示，这时可用注入电压Upq来代替相角调节器的输出电压Uσ，显然这个注入电压与送端电压Us之间存在一定相位移，以获得所期望的超前或滞后相位移σ，但这个注入电压的幅值保持恒定。因此，UPFC也可作为理想相位角调节器来使用，当然，它的内部也能根据要求控制无功输出。 用UPFC同时实现电压调节、串联容性线路补偿和相位移控制的矢量关系如图3-d所示，图中Upq=△U+Uq+Uσ，即它能够同时实现电压、串补和相位移这三种形式的控制，这也是UPFC独有的功能。SVPWM基本原理SVPWM基本原理 传统的正弦脉宽调制 (SPWM)应用于统一潮流控制器的控制时，其调制度不高，电压利用率低，而且传统的高频三角波与调制波比较生成PWM波的方法适合模拟电路，不便于数字化 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 实现。空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术能克服上述不足。本次介绍了基于SVPWM的统一潮流控制器原理和特点 。nullUPFC的逆变器主电路如图所示，每相桥臂采用180°导电型控制方案。a、b、c分别代表3个桥臂的开关状态。 规定：当上桥臂开关管“开”状态时（此时下桥臂必然是“关”状态），开关状态为1；当下桥臂开关管“开”状态时（此时上桥臂必然是“关”状态），开关状态为0。三个桥臂只有“1”或“0”两种状态，因此a、b、c形成000、001、010、011、100、101、110、111共八种开关模式。其中000和111开关模式使逆变器输出电压为零，所以称这两种开关状态为零状态。 为了计算方便，需要将上述八种开关状态映射到αβ0平面直角坐标系中。这样8种状态组合可以得到6个非零向量和2个零向量，6个非零向量构成一个正六边行，相邻向量夹角为60°，两个零向量处于原点。这8个向量就是基本电压空间向量，分别用U0、U60、U120、U180、U240、U300、O000和O111表示。变换矩阵为： （1） 利用这个变换矩阵，就可以将三相ABC平面坐标系中的相电压转化到αβ0平面直角坐标系中去，其转换矩阵为： （2） 根据式（1），可将开关状态a、b、c相应的相电压转换成αβ0平面直角坐标系中的分量，转换结果见下图。null SVPWM同 SPWM相比，它具有直流电压利用率高，谐波小，易于数字化实现的优点。SVPWM采用逆变器提供的6个非零矢量和2个零矢量在一个调制周期内可以合成任意角度和模长的等效合成矢量,从而得到了三相正弦量。在矢量图上可以看出，最大电压空间矢量轨迹是图所示的正六边形的内切圆。故在SVPWM中，逆变器输出相电压的极限峰值是UDC/3，而传统SPWM最大相电压峰值是0.15UDC，此时调制比为1。同等直流电压下，SVPWM输出最大电压较SPWM高约15.47%，即SVPWM的调制比M可达1.1547，而当SVPWM输出最大时，线电压峰值等于UDC，已达到了直流母线电压，再增加就不是线性调制了，所以SVPWM的直流电压利用率也是最高的。 控制方案控制方案 UPFC控制器的控制目的是维持线路有功功率、无功功率、母线电压和直流侧电容电压为设定值。因此分别取UPFC并联侧接入母线电压Us和直流侧电容电压UDC为VSC1的反馈量，取线路有功功率PL和无功功率QL为VSC2的反馈量。并联侧控制方案并联侧控制方案由UPFC的原理可知：通过调节Id和Iq即可维持直流侧电压稳定和控制接入点电压，对应的控制规律如图所示 这里采用2阶Butterworth滤波器，直流坐标系内做差，从而整体得到系统需要补偿的量 串联侧控制方案串联侧控制方案利用△U的d轴分量和q轴分量控制传输线路上有功功率PL和无功功率QL，对应的控制规律如图所示 null 通过仿真结果发现：系统的有功和无功在故障切除一个周波即0. 02s之后就恢复稳定；维持了系统的功率稳定性。当系统发生故障时，使系统电压近似保持正弦波运行，维持了系统的电压稳定性。可见基于SVPWM的UPFC模型既能快速有效地提高系统的暂态稳定性，又能抑制电压的暂降和提高系统的动态电能质量。由于该方法便于数字化实现，为硬件的设计奠定了基础。