基于联合控制的统一潮流控制器的建模与仿真

【摘要】：随着电力行业的发展,输电网络的建设规模的增大,输电技术也得到了越来越多的重视。电力系统输送电能过程的稳定与否,电力供给的容量和质量,都在影响着电网未来的发展。统一潮流控制器(UPFC)以其良好的稳定性,不俗的市场潜力和电力系统快速、灵活的调控能力,逐渐被电力电子技术领域所认可,得到了快速发展的机会。统一潮流控制器既能利用补偿器进行独立控制,更重要的是利用其复合性进行联合控制,拥有稳定可靠的控制效果和非常大的可开发空间。论文详细的介绍了统一潮流控制器的研究背景及意义,发展及现状,进而引出了统一潮流控制器的产生及基本构成。论文依据统一潮流控制器的换流器工作原理,构建出联合控制的稳态及暂态模型,为进一步研究统一潮流控制器的联合控制原理提供了理论依据。本文完整的阐述了控制器进行联合调控的工作原理,提出了并联侧、串联侧的控制作用下采取的不同控制策略,对两个换流器采取了不同的双闭环反馈设计。新型的统一潮流控制器利用PI解耦计算器和控制器的作用,对输电系统的参数变化做出迅速响应,发出准确的控制信号指令,提供适当的补偿量,补偿无功功率并稳定线路电压。统一潮流控制器的联合控制作用依赖于两个重要组成部分：静止同步并联补偿器(STATCOM)和串联补偿器(SSSC)。论文参考它们的数学模型以及相关参数的取值,建立了两种补偿器的仿真模块,使统一潮流控制器具有切换控制模式的功能,能实现联合控制作用。论文基于MATLAB,SIMULINK平台,建立统一潮流控制器的仿真模型,来验证功率潮流参数的联合控制作用效果。统一潮流控制器的仿真模型包括检测、控制器、输出运算、系统接入四个部分,由锁相环、测量、电流调节、电压调节、脉冲发生器等子模块构成。论文建立了图形用户界面来设定功率、电压等重要参数的标准值及变化量,并在仿真模型的各节点设置有示波器观测系统参数的波形变化。通过观察仿真图形结果,验证了基于联合控制统一潮流控制器对于系统的无功功率补偿及电压恒定具有稳定、准确的控制效果。
【关键词】：联合控制 统一潮流控制器 静止同步并联补偿器 静止同步串联补偿器 MATLAB仿真
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM761