SVC、TCSC控制器间交互影响及其协调控制的研究

• 作 者: 祁桂刚
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 柔性交流输电系统 交互影响 有效相对能量矩阵 协调设计 NSGA-Ⅱ算法 自适应协调控制

随着电力系统的迅速发展，智能电网成为电力行业应对未来挑战的共同选择。智能化的电网要求系统有很高的灵活控制能力，而柔性交流输电技术（FACTS）正可以为之提供有效的控制手段。但是同一个FACTS装置的多个控制通道间或不同FACTS装置的控制器通道间可能产生的负交互影响会影响到控制器的性能，甚至可能破坏电力系统的稳定性。如何定量分析FACTS控制器的交互影响，并提出可行的控制策略来提高电力系统运行的安全性成为重要的研究课题。针对这一问题，本文开展了一系列研究工作：首先，提出一种基于有效相对能量矩阵的多FACTS控制器间的交互影响分析方法。基于新英格兰系统，采用EREA指标定量分析了SVC和TCSC控制器间的动态交互影响，并通过时域仿真说明了所提方法的有效性。其次，为了减弱或者消除控制器间的交互影响，SVC和TCSC控制器的协调运行问题被转化为多目标优化问题。然后，基于不同的扰动条件利用NSGA-Ⅱ对电压控制器和有功潮流控制器的参数进行优化，并结合非线性时域仿真分析了运行环境对协调设计的影响。最后，为了提高实时调节的能力，设计了一种带微分观测器的自适应控制器，较好地解决了多TCSC协调控的问题，仿真结果表明自适应FACTS控制器具有优越的控制性能。本文围绕多FACTS装置的交互影响以及其协调控制策略展开了一系列研究，并提出了相应的有效决解方案，上述工作可为基于广域监测系统（WAMS）的多FACTS协调控制技术研究提供借鉴和参考。