可控串联补偿的特性分析与仿真研究

论文摘要

基于晶闸管的可控串联补偿装置(TCSC)是近年来串联补偿新技术的代表,是灵活交流输电系统(FACTS)中的重要成员,其结构简单,造价低廉,具有潮流控制、阻尼线路功率振荡,提高系统暂态稳定和抑制次同步振荡等多种功能,比较符合现代电网发展的需求,在很多国家的实际电网中得到很好的应用,是各国FACTS实践中首选的实用化装置。在带来各种好处的同时,由于TCSC的引入改变了系统结构,因此就可能给现有的电力系统带来某些影响。为了保证电力系统的安全稳定运行,有必要对TCSC模块,尤其是其控制模块进行详细的建模仿真,以便于进一步地考察TCSC对现有继电保护系统的影响等。本文首先在总结国內外文献的基础上概述了FACTS技术特别是TCSC的产生、发展及其研究和应用现状;接着详细介绍了TCSC的电路结构、工作原理和工作模式,研究了TCSC的阻抗特性和谐波特性,并进行了仿真验证;最后介绍了TCSC的控制系统及其各层所采用的控制策略,在MATLAB中搭建仿真模型,探讨TCSC的动作行为。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 FACTS技术的发展概况
• 1.2.1 FACTS的基本概念
• 1.2.2 FACTS技术的优越性
• 1.2.3 FACTS技术的应用现状
• 1.3 可控串补TCSC的发展
• 1.3.1 TCSC出现的必要性
• 1.3.2 TCSC的优点
• 1.3.3 TCSC的应用现状
• 1.4 本文的主要工作和章节安排
• 第二章:可控串联电容补偿（TCSC）的结构和工作原理及特性分析
• 2.1 TCSC的电路结构
• 2.2 TCSC的运行
• 2.2.1 TCSC运行的基本原理
• 2.2.2 TCSC的运行模式
• 2.3 TCSC的数学模型及阻抗特性
• 2.3.1 TCSC的基频等效阻抗公式
• 2.3.2 TCSC的稳态基频阻抗特性
• 2.3.3 TCSC的稳态基频阻抗特性的仿真
• 2.3.4 TCSC的动态基频阻抗特性
• 2.4 TCSC的谐波特性
• 2.4.1 稳态过程的谐波特性
• 2.4.2 稳态谐波特性的仿真
• 2.4.3 暂态过程的谐波特性
• 第三章:TCSC的控制系统
• 3.1 概述
• 3.2 系统层控制系统
• 3.3 中层控制系统
• 3.3.1 开环控制
• 3.3.2 闭环控制
• 3.4 TCSC的触发方案与同步
• 3.5 基于定阻抗控制的TCSC控制系统
• 3.6 故障过程中的控制策略
• 第四章 TCSC的系统仿真
• 4.1 TCSC模块仿真模型
• 4.2 TCSC控制触发系统仿真模型
• 4.3 单相TCSC低压仿真结果研究
• 4.4 含TCSC的单机无穷大系统仿真模型
• 4.5 TCSC仿真结果研究
• 第五章:结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表