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现代电力 2024年第3期41卷 470-478页

作者：袁博关辰皓吴熙国网河北省电力有限公司经济技术研究院河北省石家庄市050000 东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)可以有效解决风电并网系统中存在的支路潮流过载问题,且相较于统一潮流控制器成本更低。针对现有的HPFC潮流优化研究尚未计及支路潮流最大值约束和风电不确定性的问题,提出一种基... 详细信息

混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)可以有效解决风电并网系统中存在的支路潮流过载问题,且相较于统一潮流控制器成本更低。针对现有的HPFC潮流优化研究尚未计及支路潮流最大值约束和风电不确定性的问题,提出一种基于场景削减的含HPFC风电并网系统最优潮流模型。首先,建立HPFC的功率注入模型,并推导了注入功率表达式;其次,采用K均值算法削减风电、负荷概率场景,通过CH(+)指标选择最优场景集合;最后,建立兼顾发电机运行成本、系统网络损耗、正常运行及N-1故障下的支路负载率的多目标优化模型,采用多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法进行求解,利用模糊满意度函数在Pareto解集中筛选出折衷解。在MATLAB中仿真验证所提方法的有效性,结果表明该方法可以计及风电不确定性,保证电网在不同场景下的安全经济运行。

关键词：混合型潮流控制器风电并网系统 N-1安全约束最优潮流多目标粒子群

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基于VSC与PST的混合潮流控制器调节特性分析及容量配置方法研究

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华北电力大学学报(自然科学版) 2023年

作者：杨用春马源媛李旭东杨鹏董增波杜翔宇新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 先进输电技术国家重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 国网河北省电力有限公司

大规模新能源接入电网使新型电力系统面临潮流时空分布随机性与调控难度加大的问题。针对现有机械装置不能灵活调节、单独电力电子装置造价高的问题，提出了一种融合大容量移相变压器（phase shifting transformer，PST）与小容量电压... 详细信息

大规模新能源接入电网使新型电力系统面临潮流时空分布随机性与调控难度加大的问题。针对现有机械装置不能灵活调节、单独电力电子装置造价高的问题，提出了一种融合大容量移相变压器（phase shifting transformer，PST）与小容量电压源换流器（voltage sourced converter，VSC）的高性能、低成本新型混合型潮流控制器（hybrid power flow controller，HPFC），弥补了PST在单独调节时不能连续调节，统一潮流控制器造价高等问题。通过拓扑结构分析，推导了HPFC的调节区域函数，基于混合潮流控制器的调节特性，考虑到PST有载分接开关动作次数、新能源接入过载和调节安全裕度的约束，提出一种以电网经济收益目标最优的HPFC容量配置方法，最后进行算例容量配置，得出VSC覆盖2个PST挡位对装置寿命及调节性能最佳，在PSCAD/EMTDC环境中搭建模型仿真验证，结果证明了所提出的新型混合型潮流控制器可实现连续平滑调节线路潮流，经济效益较好。

关键词：潮流调节混合型潮流控制器移相变压器电压源型换流器容量配置方法

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混合式统一潮流控制器建模及其控制策略研究

混合式统一潮流控制器建模及其控制策略研究

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作者：陈凯龙华北电力大学

学位级别：硕士

混合型潮流控制器（HST）作为一次设备与电压源换流器（VSC）融合的电网柔性化设备,可以实现线路潮流控制和功率振荡阻尼的功能,在可靠性和成本方面比统一潮流控制器（UPFC）更具优势,为电网柔性化发展提供了一种可能的拓扑。研究HST的... 详细信息

混合型潮流控制器（HST）作为一次设备与电压源换流器（VSC）融合的电网柔性化设备,可以实现线路潮流控制和功率振荡阻尼的功能,在可靠性和成本方面比统一潮流控制器（UPFC）更具优势,为电网柔性化发展提供了一种可能的拓扑。研究HST的稳态模型、运行特性以及控制策略对其实际工程应用,提高电网调控能力和坚强程度具有积极意义。主要研究内容包括:（1）建立了Sen变压器（ST）的稳态等效模型。首先基于单相多绕组变压器的放射形等效电路,结合ST的对称性及相间连接规律,推导了ST仅含一相电气量的等效网络,化简得到了ST的正负序等效电路。然后,考虑到零序条件下激磁电抗的减小对模型精度的不利影响,推导了ST更为准确的零序等效电路,并给出了三序等效电路参数的计算方法。最后,利用仿真的手段验证了所建等效电路的有效性,该模型可用于系统分析和稳态计算。（2）分析了HST的运行特性,并提出了其关键参数的设计方法。首先建立了HST的稳态模型,分析了HST的潮流调节范围、负载下ST等效阻抗对其移相范围和级电压的影响,并给出了潮流调节范围和ST最大级电压的计算方法。然后,结合ST机械式调压开关和电力电子调压开关的动作特点和响应时间,分析了不同调压方式对潮流调节的影响。最后,研究了VSC容量占比和ST调节级数之间的关系,提出了一种ST级数和级电压参数的设计方法,并在线路增容和潮流阻塞两种场景中分析了对装置的容量需求。（3）提出了一种基于电流预测的潮流控制策略。首先分析了ST与VSC之间调压配合和时间响应问题。然后,推导了HST的电流预测模型,利用预测电流代替线路电流降低了ST的调节延时对控制的不利影响,提出了一种引入电流预测项的潮流控制策略,并制定了VSC功率振荡阻尼策略。最后,利用仿真的手段,验证了所提控制策略的有效性。

关键词：混合型潮流控制器稳态模型运行特性控制策略参数设计

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