CN104052073A - 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统 - Google Patents

一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104052073A
CN104052073A CN201410328092.6A CN201410328092A CN104052073A CN 104052073 A CN104052073 A CN 104052073A CN 201410328092 A CN201410328092 A CN 201410328092A CN 104052073 A CN104052073 A CN 104052073A
Authority
CN
China
Prior art keywords
line
current
valve side
reference value
upfc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410328092.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104052073B (zh
Inventor
田杰
潘磊
刘超
沈全荣
李海英
卢宇
董云龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
Original Assignee
NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NR Electric Co Ltd, NR Engineering Co Ltd filed Critical NR Electric Co Ltd
Priority to CN201410328092.6A priority Critical patent/CN104052073B/zh
Publication of CN104052073A publication Critical patent/CN104052073A/zh
Priority to EP15819677.4A priority patent/EP3157122A4/en
Priority to RU2017100586A priority patent/RU2663820C1/ru
Priority to BR112017000504-2A priority patent/BR112017000504B1/pt
Priority to US15/324,744 priority patent/US10250070B2/en
Priority to MX2017000434A priority patent/MX360963B/es
Priority to PCT/CN2015/071273 priority patent/WO2016004756A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104052073B publication Critical patent/CN104052073B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1807—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators
    • H02J3/1814—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators wherein al least one reactive element is actively controlled by a bridge converter, e.g. unified power flow controllers [UPFC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/30—State monitoring, e.g. fault, temperature monitoring, insulator monitoring, corona discharge
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof

Abstract

本发明提出了一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统，包括外环线路功率控制、内环阀侧电流控制及换流阀控制；外环线路功率控制根据输入的线路功率指令Pref、Qref，实测线路电压UL，实测线路功率Pline、Qline，计算得到串联侧换流器阀侧电流参考值Isedref、Iseqref；内环阀侧电流控制根据外环功率控制输出的阀侧电流参考值，以及实测阀侧电流、实测阀侧电压，计算得到换流器输出电压参考值Ucref；最终换流器根据电压参考值输出相应的电压，控制线路功率达到参考值。此控制方法简单实用、可靠性高，可以快速、精确的控制线路的功率，并且能实现线路有功功率和无功功率的独立、解耦控制。

Description

一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统
技术领域
本发明属于电力系统柔性输电领域，具体涉及一种统一潮流控制器线路功率控制方法及系统。
背景技术
随着大型电力系统的互联以及各种新设备的使用，在使发电、输电更经济、更高效的同时也增加了电力系统的规模和复杂度；再加上大量的分布式发电系统接入电网，使传统的固定由输电网向配电网传送的潮流发生逆向；用户负荷的不断增长需要潮流控制手段提高现有的功率输送能力；正在蓬勃发展的智能电网和电力市场间复杂的功率交换需要频繁的潮流控制。
统一潮流控制器，又称UPFC(Unified Power Flow Controller),是目前为止通用性最好的潮流控制装置，它由两个完全相同的电压源换流器通过直流公共端连接，可以看作是一台静止同步补偿器(STATCOM)和一台静止同步串联补偿器(SSSC)并联构成，仅通过改变控制规律，就能分别或同时并快速地实现并联补偿、串联补偿和移相等不同的控制功能，提高电力系统的性能。
UPFC的基本结构如图1所示，其中图中，1为并联变压器，2为背靠背的电压源换流器，3为串联变压器，4为被控交流线路。UPFC包含一个并联侧换流器，一个或者多个串联侧换流器，还包含并联侧变压器、串联侧变压器、并联侧变压器进线开关、串联侧变压器旁路开关等；其可以实现多目标协调控制，其并联侧换流器控制直流电压以及交流并网点电压或者无功功率，串联侧换流器可以实现线路端电压、移相控制、阻抗控制或者直接潮流控制，对于采用不同拓扑换流器的UPFC，其控制策略也不一样。目前世界上已有工程应用的统一潮流控制器均采用GTO器件串联、低电平换流桥、变压器多重化结构换流器，其换流器结构复杂、可靠性不高、维护成本高；控制保护系统的扩展性、移植性、维护性较差。随着电力半导体器件的不断发展，新型器件如IGBT构建的电压源换流器在柔性直流输电领域广泛应用，国内高校及科研机构对基于IGBT元件的低电平换流器UPFC的控制策略进行了研究，但低电压换流器的开关频率高、损耗较大，同时含有大量的谐波，一直没有工程应用。模块化多电平换流器(MMC)由于其模块化特性，电压、容量等级易于扩展，便于UPFC的工程实现，另外，较低的开关频率使得换流器损耗降低，提高了电压源换流器的可靠性。
无论是端电压控制、移相控制、或者是阻抗控制，对于电力系统来说，最终的目标是改变线路的潮流，因此，利用UPFC对线路功率进行控制是最直接、最有效的方法。对于采用MMC这一新拓扑结构的UPFC,已有高校进行了相关策略的研究，张振华等人的“基于MMC拓扑的UPFC控制策略仿真研究”(电力系统保护与控制，2012，40(3)，74～77)，利用反馈线性化将非线性系统解耦，在线性化后的系统中引入变结构控制，对并联侧和串联侧分别设计完成控制器；其控制策略包括有功率外环、电压内环和电流内环三个环节，功率外环控制输出得到内环电压控制的参考值，虽然其能实现有功和无功的独立调节，但控制系统复杂、可靠性低，不适用于工程应用。
郑博文的“模块化多电平UPFC装置级控制策略研究”(中国电力科学研究院硕士论文，2013，6)，其在串联侧换流器并联有电容器，利用单闭环PID控制UPFC串联侧输出电压控制系统，其控制系统中引入了滤波电容器，影响了控制线路功率的响应速度，另外，其直接通过PID控制串联侧电压，对阀侧电流的暂态响应较慢，影响UPFC系统的暂态控制。
为了提高统一潮流控制器的快速、准确性，充分发挥其优化潮流的特点，推动统一潮流控制器应用的快速发展，需要一种更可靠、更适合工程应用的统一潮流控制器线路功率控制方法。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种统一潮流控制器的线路功率控制及系统,简单实用、可靠性高，可以快速、精确的控制线路的功率，并且能实现线路有功功率和无功功率的独立、解耦控制。
为了达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，外环线路功率控制生成阀侧电流参考值，内环阀侧电流控制生成换流器输出电压参考值，换流器控制根据电压参考值输出相应的电压，控制线路功率。
上述的统一潮流控制器的线路功率控制方法，外环线路功率控制生成阀侧电流参考值具体指：外环线路功率控制根据输入功率指令以及实测线路交流电压，计算得到线路电流指令；线路功率指令与实测线路功率的差值经过比例积分环节后的输出值,与上述计算所得线路电流指令相加，得到外环阀侧电流参考值。上述的统一潮流控制器的线路功率控制方法，内环阀侧电流控制生成换流器输出电压参考值具体指：内环阀侧电流控制根据输入所述阀侧电流参考值，以及阀侧实测交流电流和交流电压，计算得到换流器输出电压参考值。
上述的统一潮流控制器的线路功率控制方法，将实测线路交流电压经过dq变换，再与线路功率指令进行计算，得到线路电流指令的dq分量，相应地，所述用于相加的线路电流指令即为所述线路电流指令的dq分量。
上述的统一潮流控制器的线路功率控制方法，将实测阀侧交流电流及交流电压经过dq变换后，再与桥臂电抗器值及阀侧电流参考值dq分量进行计算，得到换流器输出电压参考值dq分量，再经过dq反变换后得到所述换流器输出电压参考值。
上述的统一潮流控制器的线路功率控制方法，所述的dq变换及dq反变换以实测线路电压A相相角为参考角度。
上述的统一潮流控制器线路功率控制方法适用于基于MMC结构换流器的统一潮流控制器。
上述的统一潮流控制器线路功率控制方法适用于串联侧不包含滤波装置结构的统一潮流控制器。
本发明还提供统一潮流控制器的线路功率控制系统，其特征在于：所述控制系统包括外环线路功率控制单元、内环阀侧电流控制单元及换流阀控制单元；所述外环线路功率控制单元用于生成阀侧电流参考值，所述内环阀侧电流控制根据所述阀侧电流参考值生成换流器输出电压参考值，换流阀控制根据所述电压参考值输出相应的电压，控制线路功率。
上述的统一潮流控制器的线路功率控制系统，其特征在于：所述外环线路功率控制单元包括电流指令计算模块、第一实测模块、第二实测模块、积分模块和加和模块，其中
第一实测模块用于实测线路交流电压；
第二实测模块用于实测线路功率；
电流指令计算模块根据输入功率指令以及第一实测模块所测得的线路交流电压，计算得到线路电流指令；
积分模块用于将所述线路功率指令与第二实测模块测得的线路功率的差值经过比例积分；
加和模块用于将所述积分模块的输出值与所述电流指令模块的输出值相加，得到外环阀侧电流参考值。
上述的统一潮流控制器的线路功率控制系统，其特征在于：所述内环阀侧电流控制单元包括：第三实测模块、第四实测模块、计算模块，其中
第三实测模块用于实测阀侧交流电压；
第四实测模块用于实测阀侧交流电流；
计算模块用于将所述阀侧电流参考值，以及所述第三实测模块测得的实际交流电压、第四实测模块测得的实际交流电流，计算得到换流器输出电压参考值。
上述的统一潮流控制器的线路功率控制系统，其特征在于：所述外环线路功率控制单元还包括dq变换模块，相应地，交流电压经过dq变换模块的变换后，再与线路功率指令进行计算，得到线路电流指令的dq分量；所述的dq变换以实测线路电压A相相角为参考角度。
上述的一种统一潮流控制器的线路功率控制系统，其特征在于：所述内环阀侧电流控制单元还包括dq变换模块以及dq反变换模块；
相应地，所述实测阀侧交流电流及交流电压经过dq变换模块的变换后，再与桥臂电抗器值及阀侧电流参考值dq分量进行计算，得到换流器输出电压参考值dq分量，再经过dq反变换模块进行dq反变换后得到所述换流器输出电压参考值；
所述的dq变换及dq反变换以实测线路电压A相相角为参考角度。
采用上述方案后，本发明统一潮流控制器线路功率控制方法及系统可以快速、准确的控制线路功率，并且可以独立的控制线路的有功功率和无功功率，充分发挥统一潮流控制器优化系统潮流的特点；其方法简单、可靠性高，适用于基于MMC结构统一潮流控制器的工程应用。本发明实现了线路有功功率和无功功率的解耦控制，与并联侧换流器定直流电压控制、无功功率控制或者定交流电压控制一起，形成统一潮流控制器的多目标协调控制策略。本发明同样适用于线间潮流控制器(IPFC)以及CSC(可变换静止补偿器)的线路功率控制。
附图说明
图1是本发明中统一潮流控制器的等效结构图；
图2是本发明中线路功率控制方法的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
本发明提供一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，外环功率控制将线路有功功率和无功功率进行解耦控制，内环交流电流控制直接控制换流器阀电流，提高统一潮流控制器的动态性能。
图2是本发明中统一潮流控制器线路功率控制方法的图。所述的统一潮流控制器线路功率控制方法采用双环控制策略，包括外环线路功率控制和内环阀侧电流控制；外环线路功率控制产生阀侧电流参考值Isedref、Iseqref，内环阀侧电流控制产生换流器输出电压参考值Ucref，最终换流器根据电压参考值输出相应的电压，控制线路功率。
前述的统一潮流控制器的线路功率控制方法，其线路功率控制外环通过输入功率指令Pref、Qref以及实测线路交流电压UL，计算得到线路电流指令ILdref、ILqref；线路功率指令与实测线路功率PLine、QLine的差值经过一个比例积分环节，其输出量与上述计算所得线路电流指令相加，得到阀侧电流参考值Isedref、Iseqref。
前述的统一潮流控制器的线路功率控制方法，其阀侧电流控制内环通过输入阀侧电流参考值，以及阀侧实测交流电流Ised、Iseq和交流电压Used、Useq，计算得到换流器输出电压参考值Ucref。
前述的统一潮流控制器的线路功率控制方法，将实测线路交流电压经过dq变换，再与线路功率指令进行计算，得到线路电流指令的dq分量；
前述的统一潮流控制器的线路功率控制方法，将阀侧实测交流电流及交流电压经过dq变换后，再与桥臂电抗器值及阀侧电流参考值dq分量进行计算，得到换流器输出电压参考值dq分量，再经过dq反变换后得到换流器输出电压的三相交流电压参考值。前述的统一潮流控制器的线路功率控制方法，所述的dq变换及dq反变换以实测线路电压A相相角为参考角度。
前述的统一潮流控制器线路功率控制方法适用于基于MMC结构换流器的统一潮流控制器；以及所有串联侧不包含滤波装置结构的统一潮流控制器。
另外，本发明还提供一种统一潮流控制器的线路功率控制系统，所述控制系统包括外环线路功率控制单元、内环阀侧电流控制单元及换流阀控制单元；前述外环线路功率控制单元用于生成阀侧电流参考值，前述内环阀侧电流控制根据所述阀侧电流参考值生成换流器输出电压参考值，换流阀控制根据所述电压参考值输出相应的电压，控制线路功率。
前述的外环线路功率控制单元包括电流指令计算模块、第一实测模块、第二实测模块、积分模块和加和模块，其中
第一实测模块用于实测线路交流电压；
第二实测模块用于实测线路功率；
电流指令计算模块根据输入功率指令以及第一实测模块所测得的线路交流电压，计算得到线路电流指令；
积分模块用于将所述线路功率指令与第二实测模块测得的线路功率的差值经过比例积分；
加和模块用于将所述积分模块的输出值与所述电流指令模块的输出值相加，得到外环阀侧电流参考值。
前述的内环阀侧电流控制单元包括：第三实测模块、第四实测模块、计算模块，其中
第三实测模块用于实测阀侧交流电压；
第四实测模块用于实测阀侧交流电流；
计算模块用于将所述阀侧电流参考值，以及所述第三实测模块测得的实际交流电压、第四实测模块测得的实际交流电流，计算得到换流器输出电压参考值。
前述的外环线路功率控制单元还包括dq变换模块，相应地，交流电压经过dq变换模块的变换后，再与线路功率指令进行计算，得到线路电流指令的dq分量；所述的dq变换以实测线路电压A相相角为参考角度。
前述的内环阀侧电流控制单元还包括dq变换模块以及dq反变换模块；
相应地，前述实测阀侧交流电流及交流电压经过dq变换模块的变换后，再与桥臂电抗器值及阀侧电流参考值dq分量进行计算，得到换流器输出电压参考值dq分量，再经过dq反变换模块进行dq反变换后得到所述换流器输出电压参考值；
前述的dq变换及dq反变换以实测线路电压A相相角为参考角度。
前述的dq变换是指将三相交流量从三相静止坐标系描述转换为两相旋转的dq坐标系统描述的变换；前述dq反变换是指将三相交流量从两相旋转的dq坐标系统描述转换为三相静止坐标系描述的变换。
本发明以应用于单线路的统一潮流控制器来介绍实施方案，但本发明不限于单线路应用统一潮流控制器的系统，对于多回线路或者应用于同一个变电站、同一母线上的不同落点的多条线路的统一潮流控制器都适用；对于线间潮流控制器以及可变换静止补偿器的线路功率控制也适用。任何牵涉到采用线路功率外环和阀侧电流内环的统一潮流控制器线路功率控制方法都属于本发明范围之内。
最后应该说明的是：结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到：本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的专利要求保护范围之内。

Claims (14)

1.一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，其特征在于：
外环线路功率控制生成阀侧电流参考值，内环阀侧电流控制根据所述阀侧电流参考值生成换流器输出电压参考值，换流阀控制根据所述电压参考值输出相应的电压，控制线路功率。
2.如权利要求1所述一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，其特征在于：外环线路功率控制生成阀侧电流参考值具体指：外环线路功率控制根据输入功率指令以及实测线路交流电压，计算得到线路电流指令；线路功率指令与实测线路功率的差值经过比例积分环节后的输出值,与上述计算所得线路电流指令相加，得到外环阀侧电流参考值。
3.如权利要求1所述一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，其特征在于：内环阀侧电流控制生成换流器输出电压参考值具体指：内环阀侧电流控制根据输入所述阀侧电流参考值，以及阀侧实测交流电流和交流电压，计算得到换流器输出电压参考值。
4.如权利要求2所述一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，其特征在于：所述实测线路交流电压经过dq变换，再与线路功率指令进行计算，得到线路电流指令的dq分量，相应地，所述用于相加的线路电流指令即为所述线路电流指令的dq分量。
5.如权利要求3所述一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，其特征在于：所述实测阀侧交流电流及交流电压经过dq变换后，再与桥臂电抗器值及阀侧电流参考值dq分量进行计算，得到换流器输出电压参考值dq分量，再经过dq反变换后得到所述换流器输出电压参考值。
6.如权利要求4所述一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，其特征在于：所述的dq变换以实测线路电压A相相角为参考角度。
7.如权利要求5所述一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，其特征在于：所述的dq变换及dq反变换以实测线路电压A相相角为参考角度。
8.如权利要求1所述一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，其特征在于：所述的线路功率控制方法适用于基于MMC结构换流器的统一潮流控制器。
9.如权利要求1所述一种统一潮流控制器的线路功率控制方法，其特征在于：所述的线路功率控制方法适用于串联侧不包含滤波装置结构的统一潮流控制器。
10.一种统一潮流控制器的线路功率控制系统，其特征在于：所述控制系统包括外环线路功率控制单元、内环阀侧电流控制单元及换流阀控制单元；所述外环线路功率控制单元用于生成阀侧电流参考值，所述内环阀侧电流控制根据所述阀侧电流参考值生成换流器输出电压参考值，换流阀控制根据所述电压参考值输出相应的电压，控制线路功率。
11.如权利要求10所述的统一潮流控制器的线路功率控制系统，其特征在于：所述外环线路功率控制单元包括电流指令计算模块、第一实测模块、第二实测模块、积分模块和加和模块，其中
第一实测模块用于实测线路交流电压；
第二实测模块用于实测线路功率；
电流指令计算模块根据输入功率指令以及第一实测模块所测得的线路交流电压，计算得到线路电流指令；
积分模块用于将所述线路功率指令与第二实测模块测得的线路功率的差值经过比例积分；
加和模块用于将所述积分模块的输出值与所述电流指令模块的输出值相加，得到外环阀侧电流参考值。
12.如权利要求10所述的统一潮流控制器的线路功率控制系统，其特征在于：所述内环阀侧电流控制单元包括：第三实测模块、第四实测模块、计算模块，其中
第三实测模块用于实测阀侧交流电压；
第四实测模块用于实测阀侧交流电流；
计算模块用于将所述阀侧电流参考值，以及所述第三实测模块测得的实际交流电压、第四实测模块测得的实际交流电流，计算得到换流器输出电压参考值。
13.如权利要求11所述的统一潮流控制器的线路功率控制系统，其特征在于：所述外环线路功率控制单元还包括dq变换模块，相应地，交流电压经过dq变换模块的变换后，再与线路功率指令进行计算，得到线路电流指令的dq分量；所述的dq变换以实测线路电压A相相角为参考角度。
14.如权利要求12所述的一种统一潮流控制器的线路功率控制系统，其特征在于：所述内环阀侧电流控制单元还包括dq变换模块以及dq反变换模块；
相应地，所述实测阀侧交流电流及交流电压经过dq变换模块的变换后，再与桥臂电抗器值及阀侧电流参考值dq分量进行计算，得到换流器输出电压参考值dq分量，再经过dq反变换模块进行dq反变换后得到所述换流器输出电压参考值；
所述的dq变换及dq反变换以实测线路电压A相相角为参考角度。
CN201410328092.6A 2014-07-10 2014-07-10 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统 Active CN104052073B (zh)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410328092.6A CN104052073B (zh) 2014-07-10 2014-07-10 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统
EP15819677.4A EP3157122A4 (en) 2014-07-10 2015-01-22 Line power control method and system of unified power flow controller
RU2017100586A RU2663820C1 (ru) 2014-07-10 2015-01-22 Способ и система регулирования мощности на линии для устройства комплексного регулирования перетоков мощности
BR112017000504-2A BR112017000504B1 (pt) 2014-07-10 2015-01-22 Método de controle de energia de linha para um controlador de fluxo de energia unificado
US15/324,744 US10250070B2 (en) 2014-07-10 2015-01-22 Line power control method and system for unified power flow controller
MX2017000434A MX360963B (es) 2014-07-10 2015-01-22 Método y sistema de control de potencia de línea para controlador de flujo de energía unificado.
PCT/CN2015/071273 WO2016004756A1 (zh) 2014-07-10 2015-01-22 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410328092.6A CN104052073B (zh) 2014-07-10 2014-07-10 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104052073A true CN104052073A (zh) 2014-09-17
CN104052073B CN104052073B (zh) 2017-02-01

Family

ID=51504606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410328092.6A Active CN104052073B (zh) 2014-07-10 2014-07-10 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10250070B2 (zh)
EP (1) EP3157122A4 (zh)
CN (1) CN104052073B (zh)
BR (1) BR112017000504B1 (zh)
MX (1) MX360963B (zh)
RU (1) RU2663820C1 (zh)
WO (1) WO2016004756A1 (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104267296A (zh) * 2014-10-21 2015-01-07 国家电网公司 基于mmc的statcom故障诊断方法
WO2016004756A1 (zh) * 2014-07-10 2016-01-14 南京南瑞继保电气有限公司 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统
CN105896544A (zh) * 2016-05-30 2016-08-24 许继电气股份有限公司 Upfc串联变与其旁路开关之间的潮流转移控制方法
CN106058852A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 许继电气股份有限公司 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法
CN106961113A (zh) * 2017-05-08 2017-07-18 许继集团有限公司 统一潮流控制器系统及换流器无功控制方法
CN107302220A (zh) * 2016-09-14 2017-10-27 王中 一种分布式电压和潮流控制方法及其装置
CN108206529A (zh) * 2017-12-29 2018-06-26 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院 一种抑制电力系统低频振荡的方法
CN108539748A (zh) * 2018-05-14 2018-09-14 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院 双回线统一潮流控制器及其串联侧换流器控制方法
CN109038687A (zh) * 2018-08-30 2018-12-18 上海交通大学 适用于直流输电系统的全直流潮流控制器及其控制方法
CN111525541A (zh) * 2020-05-27 2020-08-11 东北电力大学 具有故障切除能力的三端口直流潮流控制器拓扑结构
CN113098023A (zh) * 2020-01-08 2021-07-09 国网宁夏电力有限公司 一种统一潮流控制器串联换流器改进前馈控制方法
CN116544959A (zh) * 2023-06-27 2023-08-04 哈尔滨理工大学 一种光伏统一潮流控制器的非线性控制方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108475927B (zh) * 2015-08-14 2021-06-29 密歇根州立大学理事会 使用本地可用参数进行独立有功和无功功率流控制的方法
US10153640B2 (en) * 2016-11-30 2018-12-11 State Grid Jiangsu Electric Power Research Institute Unified power flow controller and control method thereof
CN107947173B (zh) * 2017-12-20 2024-02-02 南京南瑞继保电气有限公司 一种串联补偿器及控制方法
CN108462183B (zh) * 2018-03-28 2021-07-27 南京南瑞继保电气有限公司 一种串联补偿设备的线路电压控制装置
CN108429264B (zh) * 2018-03-28 2021-07-27 南京南瑞继保电气有限公司 一种串联补偿设备的输出电压控制装置
RU2687952C1 (ru) * 2018-03-28 2019-05-17 Игорь Григорьевич Крахмалин Способ управления потоками мощности посредством векторного регулирования напряжения в узлах нагрузки и устройство, его реализующее
CN108518307B (zh) * 2018-04-03 2019-12-24 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组的功率控制方法、控制装置、控制器和系统
CN108574282A (zh) * 2018-05-02 2018-09-25 燕山大学 一种基于非线性控制的upfc在微电网中的潮流控制方法
WO2019228028A1 (zh) * 2018-05-28 2019-12-05 南京南瑞继保电气有限公司 补偿器及其控制方法和装置
CN108777497B (zh) * 2018-07-27 2020-09-15 国网宁夏电力有限公司 一种双级式光伏发电主动参与电网频率调节控制策略
CN109193676B (zh) * 2018-08-14 2021-09-07 河海大学 一种电力系统的无功优化方法
CN109861240B (zh) * 2019-02-03 2022-10-04 武汉理工大学 一种基于adpss/etsdac建模的分布式潮流控制器的控制方法
CN109980628B (zh) * 2019-04-18 2020-08-25 浙江大学 多电压等级直流配电网的分散式标幺化功率协调控制方法
CN110768268B (zh) * 2019-09-25 2022-09-30 国网江苏省电力有限公司 一种考虑upfc投运的hvdc功率控制策略调整方法和系统
CN111934289B (zh) * 2020-07-01 2022-08-12 南方电网科学研究院有限责任公司 逆变侧阀短路保护动作的控制方法、装置、设备及介质
CN111884227B (zh) * 2020-07-31 2021-08-27 广东电网有限责任公司 一种upfc模型参数调整方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060229767A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Chang Gung University Method for calculating power flow solution of a power transmission network that includes unified power flow controllers
CN101741094A (zh) * 2010-01-25 2010-06-16 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种基于可关断器件的移动式输电装置
CN101854061A (zh) * 2010-04-30 2010-10-06 浙江大学 一种三相模块化多电平换流器环流抑制方法
CN101924370A (zh) * 2010-09-08 2010-12-22 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种混合型电能质量治理装置
CN102412579A (zh) * 2011-09-26 2012-04-11 中国电力科学研究院 一种基于快速傅里叶变换的谐波电流补偿方法
CN103312199A (zh) * 2013-05-14 2013-09-18 上海交通大学 直接网侧功率控制的单相功率因数校正器
CN103647286A (zh) * 2013-11-15 2014-03-19 许继集团有限公司 一种模块化多电平换流器孤岛切换控制方法
CN103701131A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 武汉大学 改进型sen变压器的拓扑结构及控制方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU459826A1 (ru) * 1972-08-10 1975-02-05 Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина Способ регулировани перетока активной мощности по линии св зи между част ми энергосистемы
DE69520888T2 (de) * 1994-07-22 2001-08-23 Electric Power Res Inst Starkstromleitungsleistungsregler mit nach den echt- und blindleistungsanforderungen kontinuierlich regelbarer spannungsquelle
KR100514198B1 (ko) * 1998-03-03 2005-09-13 지멘스 웨스팅하우스 파워 코포레이션 전력흐름의 안정된 반전을 포함하여 전송선로에서의 전력흐름을 제어하는 장치 및 방법
RU2446537C1 (ru) * 2010-12-29 2012-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Устройство регулирования напряжения и передаваемой мощности электрической сети
CN103138255B (zh) 2011-11-25 2015-03-25 沈阳工业大学 一种包含统一潮流控制器的电力系统最优潮流的分解计算方法
TW201333485A (zh) * 2012-02-14 2013-08-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Led燈條檢測方法
US8848400B2 (en) * 2012-02-15 2014-09-30 General Electric Company System and method for reactive power regulation
WO2013126660A2 (en) * 2012-02-24 2013-08-29 Board Of Trustees Of Michigan State University Transformer-less unified power flow controller
CN103414185A (zh) * 2013-07-26 2013-11-27 南京南瑞继保电气有限公司 一种统一潮流控制器及其控制方法
CN203352168U (zh) 2013-09-16 2013-12-18 国家电网公司 基于模块化多电平换流器的统一潮流控制器
CN104052073B (zh) 2014-07-10 2017-02-01 南京南瑞继保电气有限公司 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060229767A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Chang Gung University Method for calculating power flow solution of a power transmission network that includes unified power flow controllers
CN101741094A (zh) * 2010-01-25 2010-06-16 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种基于可关断器件的移动式输电装置
CN101854061A (zh) * 2010-04-30 2010-10-06 浙江大学 一种三相模块化多电平换流器环流抑制方法
CN101924370A (zh) * 2010-09-08 2010-12-22 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种混合型电能质量治理装置
CN102412579A (zh) * 2011-09-26 2012-04-11 中国电力科学研究院 一种基于快速傅里叶变换的谐波电流补偿方法
CN103312199A (zh) * 2013-05-14 2013-09-18 上海交通大学 直接网侧功率控制的单相功率因数校正器
CN103647286A (zh) * 2013-11-15 2014-03-19 许继集团有限公司 一种模块化多电平换流器孤岛切换控制方法
CN103701131A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 武汉大学 改进型sen变压器的拓扑结构及控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张振华等: "基于MMC拓扑的UPFC控制策略仿真研究", 《电力系统保护与控制》 *
张振华等: "基于MMC拓扑的UPFC控制策略仿真研究", 《电力系统保护与控制》, vol. 40, no. 3, 1 February 2012 (2012-02-01) *

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016004756A1 (zh) * 2014-07-10 2016-01-14 南京南瑞继保电气有限公司 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统
US10250070B2 (en) 2014-07-10 2019-04-02 Nr Electric Co., Ltd. Line power control method and system for unified power flow controller
CN104267296B (zh) * 2014-10-21 2017-02-22 国家电网公司 基于mmc的statcom故障诊断方法
CN104267296A (zh) * 2014-10-21 2015-01-07 国家电网公司 基于mmc的statcom故障诊断方法
CN106058852B (zh) * 2016-05-30 2018-08-07 许继电气股份有限公司 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法
CN106058852A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 许继电气股份有限公司 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法
CN105896544B (zh) * 2016-05-30 2019-03-05 许继电气股份有限公司 Upfc串联变与其旁路开关之间的潮流转移控制方法
CN105896544A (zh) * 2016-05-30 2016-08-24 许继电气股份有限公司 Upfc串联变与其旁路开关之间的潮流转移控制方法
CN107302220A (zh) * 2016-09-14 2017-10-27 王中 一种分布式电压和潮流控制方法及其装置
CN107302220B (zh) * 2016-09-14 2019-01-04 南京赫曦电气有限公司 一种分布式电压和潮流控制方法及其装置
CN106961113A (zh) * 2017-05-08 2017-07-18 许继集团有限公司 统一潮流控制器系统及换流器无功控制方法
CN106961113B (zh) * 2017-05-08 2020-01-14 许继集团有限公司 统一潮流控制器系统及换流器无功控制方法
CN108206529A (zh) * 2017-12-29 2018-06-26 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院 一种抑制电力系统低频振荡的方法
CN108206529B (zh) * 2017-12-29 2021-04-30 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院 一种抑制电力系统低频振荡的方法
CN108539748B (zh) * 2018-05-14 2021-04-16 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院 双回线统一潮流控制器及其串联侧换流器控制方法
CN108539748A (zh) * 2018-05-14 2018-09-14 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院 双回线统一潮流控制器及其串联侧换流器控制方法
CN109038687A (zh) * 2018-08-30 2018-12-18 上海交通大学 适用于直流输电系统的全直流潮流控制器及其控制方法
CN109038687B (zh) * 2018-08-30 2020-06-12 上海交通大学 适用于直流输电系统的全直流潮流控制器及其控制方法
CN113098023A (zh) * 2020-01-08 2021-07-09 国网宁夏电力有限公司 一种统一潮流控制器串联换流器改进前馈控制方法
CN113098023B (zh) * 2020-01-08 2022-09-23 国网宁夏电力有限公司 一种统一潮流控制器串联换流器改进前馈控制方法
CN111525541A (zh) * 2020-05-27 2020-08-11 东北电力大学 具有故障切除能力的三端口直流潮流控制器拓扑结构
CN116544959A (zh) * 2023-06-27 2023-08-04 哈尔滨理工大学 一种光伏统一潮流控制器的非线性控制方法
CN116544959B (zh) * 2023-06-27 2023-12-12 哈尔滨理工大学 一种光伏统一潮流控制器的非线性控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017000504B1 (pt) 2022-05-10
US20170199502A1 (en) 2017-07-13
WO2016004756A1 (zh) 2016-01-14
MX360963B (es) 2018-11-21
CN104052073B (zh) 2017-02-01
EP3157122A4 (en) 2017-07-26
EP3157122A1 (en) 2017-04-19
MX2017000434A (es) 2017-08-21
RU2663820C1 (ru) 2018-08-10
BR112017000504A2 (pt) 2017-11-14
US10250070B2 (en) 2019-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104052073A (zh) 一种统一潮流控制器的线路功率控制方法及系统
CN104993505A (zh) 一种模块化电力电子变压器的电压与功率平衡控制方法
CN102780226B (zh) 基于斩控均压的链式statcom直流侧电压控制方法及控制电路
CN109830966B (zh) 三相四线制电能质量综合治理装置及其控制方法和系统
CN102158106B (zh) 电压源型pwm整流器的并联结构及其整流器控制方法
CN105553304A (zh) 一种新型的模块化多电平型固态变压器及其内模控制方法
CN108832823A (zh) 一种基于自抗扰控制的单相pwm整流器动态性能优化控制方法
CN104836424A (zh) 具有级联模块电压自动平衡电路的能量路由器
CN104578166A (zh) 一种基于电力集能器的交直流微电网系统
CN204835971U (zh) 一种多端口电力电子变压器
CN103326611A (zh) 一种三相电压源型pwm变流器的预测直接功率控制方法
CN104242712A (zh) 一种逆变器并联系统及其控制方法
CN105871242B (zh) 单相双向变流器控制系统
CN108365758A (zh) 三端口dc/dc变换器的端口功率解耦控制方法
CN105048788A (zh) 一种混合级联结构的多端口电力电子变压器及其控制方法
CN104578132A (zh) 一种交直流微电网的电力集能器系统
CN108418231B (zh) 一种混合多端口铁路功率变换器及其功率协调控制方法
CN105591548A (zh) 基于多端口高频变压器的自平衡式电力电子变压器
WO2017062097A1 (en) Solar power conversion system and method
CN103532126A (zh) 一种两端柔性直流输电系统主回路参数控制方法
CN108063443A (zh) 一种交直流双向功率变换控制方法
CN108631326A (zh) 基于Buck型三电平交交变换器的无功和谐波补偿装置
CN105281345A (zh) 基于ladrc的级联七电平静止同步补偿器及控制方法
CN110061504A (zh) 一种基于准比例谐振复合控制的从电源功率控制方法
CN109830995B (zh) 一种基于能源路由器的孤岛控制策略

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant