SVC和TCSC控制器间的交互影响研究

随着电力系统的发展,灵活交流输电技术(FACTS)在电力系统中得到了广泛的应用。静止无功补偿器(SVC)和可控串补(TCSC)是两种广泛应用。的FACTS装置,且经常联合使用以增强区域间的稳定性。早期,对FACTS的研究主要集中在建模、仿真模拟等方面。最近的研究表明,多个FACTS控制器间会有交互影响,这些交互影响会影响FACTS装置的作用效果,甚至导致系统失稳。然而,目前关于FACTS控制器之间的交互影响研究仍处于初始阶段。因此,探索新理论、新技术和新方法来研究FACTS控制器之间的交互影响,为最终实现协调控制,提高电力系统的安全运行水平,具有重要的理论意义。围绕这一课题,本文的主要研究内容概括如下: 第一部分详细阐明了TCSC和SVC的工作原理以及它们的数学模型,并在此基础上扩展了多机电力系统装设多台SVC和TCSC时的Phillips-Heffron模型,通过这个模型,可以得到在简化系统模型下各相关变量的数学关系,为研究多机系统中SVC和TCSC间的交互影响提供了基础。 第二部分首先通过一个四机两区域系统的时域仿真得到了多机电力系统中SVC和TCSC之间存在负交互影响的实例。然后针对RGA方法不能体现交互影响对系统稳定性影响的缺点,将RGA方法与NI方法进行了结合,利用RGA判断单个交互影响的大小,利用NI系数的大小判断整体交互大小,利用NI系数的符号判断系统稳定性。并用RGA与NI相结合的方法研究了二者之间的电气距离和SVC电压调节器的时间常数对二者之间交互作用的影响。最后,通过时域仿真验证了该方法的正确性。 第三部分针对RGA在增益矩阵系数较小时不能正确反映交互影响程度的缺点,引入相对交互的概念,利用相对交互矩阵RIA分析了SVC和TCSC控制器间的交互影响,并和RGA方法进行了对比。在四机系统的研究实例中,通过理论分析和时域仿真验证了RIA分析方法的有效性。