一种统一潮流控制器的仿真方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种统一潮流控制器的仿真方法，包括：获取电力系统潮流计算所需稳态运行参数；基于所述稳态运行参数和预先建立的统一潮流控制器的并联侧换流器模型和串联侧换流器模型，得到统一潮流控制器的并联侧和串联侧的控制信号；所述并联侧换流器模型和串联侧换流器模型均包含双环控制和模式选择。本发明专利技术能准确地模拟UPFC的功率传输特性，够仿真UPFC在运行中因短路造成电流过大的情况，可以方便的对d轴和q轴的电流进行控制。

A simulation method of unified power flow controller and its system

The invention provides a unified power flow controller simulation method, including: obtaining the steady-state operating parameters required for the power flow calculation of the power system, the parallel side converter model and the series side converter model based on the steady-state running parameters and the pre established unified power flow controller, and the parallel side and string of the unified power flow controller. The parallel side converter model and the series side converter model contain dual loop control and mode selection. The invention can accurately simulate the power transmission characteristics of UPFC, and simulate the condition that the current is too large due to short circuit in the operation of UPFC, and can easily control the current of the d axis and the q axis.

【技术实现步骤摘要】
一种统一潮流控制器的仿真方法及其系统
本专利技术涉及电力系统领域的控制仿真领域，具体涉及一种统一潮流控制器的仿真方法及其系统。
技术介绍
随着电网规模的扩大，区域内发电和负荷分布不均衡、输变电设备潮流分布不均匀问题日益突出，设备重载和轻载问题并存，而受制于重载设备的承受能力、电网供电能力难以得到充分利用。此外，由于城市规划的限制，线路改造和电网扩建难度日益增大。因此，在现有网架的基础上如何提高电网的输电能力、改善电网的潮流分布、保证电网的安全运行是当前亟待解决的问题。通过采用新型FACTS装置来改善系统运行工况，提高电网输送容量是一个现实且理想的选择。第三代FACTS设备的典型代表统一潮流控制器(UPFC)是目前为止功能最全面、控制范围最广且特性最优越的柔性交流输电装置。UPFC通过调节串联侧和并联侧换流器输出电压的幅值和相角，可以独立或同时对受控母线的电压幅值、受控线路的有功和无功功率进行快速控制，为改善电网的潮流分布、提高线路输电能力提供了新思路和新技术，因此UPFC在实际工程中的应用具有较为明显的技术优势，应用前景广阔。UPFC的迅速发展和应用，对电力系统仿真提出了更高的要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种统一潮流控制器的仿真方法，其特征在于，所述方法包括：获取电力系统潮流计算所需稳态运行参数；基于所述稳态运行参数和预先建立的统一潮流控制器的并联侧换流器模型和串联侧换流器模型，得到统一潮流控制器的并联侧和串联侧的控制信号；所述并联侧换流器模型和串联侧换流器模型均包含双环控制和模式选择。

【技术特征摘要】
1.一种统一潮流控制器的仿真方法，其特征在于，所述方法包括：获取电力系统潮流计算所需稳态运行参数；基于所述稳态运行参数和预先建立的统一潮流控制器的并联侧换流器模型和串联侧换流器模型，得到统一潮流控制器的并联侧和串联侧的控制信号；所述并联侧换流器模型和串联侧换流器模型均包含双环控制和模式选择。2.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述获取电力系统潮流计算所需稳态运行参数包括：由测量系统测量的串/并联侧电压和电流值，经过计算得到并联侧无功功率实际值、串联侧有功功率实际值和串联侧无功功率实际值，并将所述串联侧有功功率、并联侧直流电压和串/并联侧无功功率实际值转换为对应的标幺值。3.如权利要求2所述的仿真方法，其特征在于，所述有功功率标幺值按下式计算：P＝Vd*Id+Vq*Iq式中，P：有功功率标幺值；Vd：测量到的电压在d轴上的分量；Id：测量到的电流在d轴上的分量；Vq：测量到的电压在q轴上的分量，Iq：测量到的电流在q轴上的分量。4.如权利要求2所述的仿真方法，其特征在于，所述无功功率标幺值按下式计算：Q＝Vq*Id-Vd*Iq式中，Q：无功功率标幺值；Vd：测量到的电压d轴分量；Id：测量到的电流d轴分量；Vq：测量到的电压q轴分量，Iq：测量到的电流q轴分量。5.如权利要求3或4所述的仿真方法，其特征在于，所述测量到的电压d轴分量Vd按下式计算：式中，Va：串/并联侧的a相线电压；Vb：串/并联侧的b相线电压：Vc：串/并联侧的c相线电压；ω：相角；t：时间；所述测量到的电压q轴分量Vq按下式计算：6.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述基于所述稳态运行参数和预先建立的统一潮流控制器的并联侧换流器模型和串联侧换流器模型，得到统一潮流控制器的并联侧和串联侧的控制信号包括：基于所述稳态运行参数和预先建立的统一潮流控制器的并联侧换流器模型和串联侧换流器模型，得到交流电压dq轴参考值；由所述交流电压dq轴参考值和调制深度、移相角计算得到统一潮流控制器的并联侧和串联侧的控制信号。7.如权利要求6所述的仿真方法，其特征在于，所述统一潮流控制器的并联侧换流器模型，包括：基于并联侧的电压、电流、无功功率标幺值和直流电压标幺值作为外环无功功率控制、外环交流电压控制和外环直流电压控制的输入，得到并联侧交流电流dq轴参考值；将所述并联侧交流电流q轴参考值进行有功功率优先处理后和外环直流电压控制输出的交流电流d轴参考值作为内环电流控制的输入，输出内环处理后的交流电压dq轴参考值。8.如权利要求7所述的仿真方法，其特征在于，所述并联侧的内环电流控制按下式计算：Ucd＝Usd-(KP1(isdref-isd)+KI1∫(isdref-isd)dt)+ωLisq式中，Ucd：换流器交流侧电压基波的d轴分量；Usd：为电网电压的d轴分量；KP1：增益系数；KI1：增益系数；isdref：有功电流的参考值；isd：为电网电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶小晖，李海峰，宋新立，邹燕，吴国旸，刘涛，苏志达，罗凯明，刘林，戴汉扬，王毅，董毅峰，陈传宝，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网公司，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11