-
为了平抑大规模可再生能源接入电网后带来的功率波动,降低线路潮流越限风险,提出了一种基于统一潮流控制器集成储能(ES-UPFC)的大规模可再生能源并网系统.介绍了所提系统架构、功率波动平抑的优势以及潮流分布控制的原理,相较于安装在输电线路上的传统潮流调控装置,ES-UPFC可实现可再生能源并网系统功率波动的源头治理,消除波动分量对升压变压器和输电线路的影响.建立了ES-UPFC的数学模型,设计了ES-UPFC的功率波动平抑控制策略和潮流分布控制策略.在MATLAB/Simulink中搭建了基于ES-UPFC的大规模可再生能源并网系统仿真平台,验证了所提方案的有效性.
可再生能源并网系统潮流越限统一潮流控制器储能功率波动平抑潮流分布控制
-
基于中压线路柔性直流互联的技术路线和对新能源接入条件下的电能直流治理技术路线分析和选择,给出城市配网场景下应用中压直流技术建设新型配电网与传统交流配网建设方案的比选及结论.结果表明,城市配网中压多端柔性互联标准化建设可选择分布式统一潮流控制器(D-UPFC)技术,以提升配网中压潮流调节能力及故障自愈能力.
中压线路柔性直流互联分布式统一潮流控制器新能源消纳
-
模块化多电平换流器-统一潮流控制器 MMC-UPFC(modular multilevel converter-unified power flow controller)在其所在交流系统发生短路故障时,串、并联侧MMC均会受到故障影响而过流闭锁,导致MMC-UPFC完全退出运行.针对此,首先分析了 MMC-UPFC 所在交流系统短路故障时的故障特性,明确了并联侧 MMC过流闭锁的主要原因.在此基础之上,提出了一种基于分布式限流模块的 MMC-UPFC 故障穿越策略,详细分析了该策略的工作原理,并给出了其参数设置的原则.所提故障穿越策略通过在故障期间接入限流电阻,能够有效抑制直流母线电流,进而保证故障期间并联侧 MMC 不过流闭锁,能够继续发出无功功率.最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提故障穿越策略的有效性和参数设置原则的合理性.
统一潮流控制器模块化多电平换流器故障穿越分布式限流模块
-
为应对统一电力流控制器对传统距离保护的影响,提出了一种新的基于瞬态提取变换输电线路故障检测与分类方案.运用瞬态提取变换算子进行快速故障检测,利用模态电流TET算子的样本间差分快速检测故障发生,然后利用故障后一周波的三相电流及接地电流的TET特征进行分类识别,旨在提高检测速度、提高分类精度、增强抗噪声能力,为UPFC输电线路提供更可靠的保护,继而通过BP神经网络、支持向量机、决策树和随机森林等分类器进行故障分类.仿真结果表明,TET特征使BP 神经网络、支持向量机、决策树和随机森林分类器的平均分类准确率分别达到99.71%、99.82%、99.89%和99.93%,检测时间均在5 ms以内,相较于传统方法,展现了高度的准确性、更佳的动态性能和分类准确性,同时不受过补偿操作、故障类型和位置的限制.该方案在OPAL-RT实时仿真平台上的验证也证实了其有效性,可快速准确地检测和分类UPFC补偿线路的各种故障.
UPFC输电线路保护故障检测故障分类TET
-
针对新型电力系统下模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)统一潮流变换器(uni-fied power flow converter,UPFC)的潮流跟踪性能优化问题,提出了一种不平衡电网下MMC-UPFC的非线性Lyapunov控制方法.文中根据MMC-UPFC的拓扑结构,建立数学模型,分析它的内部特性,设计了MMC-UPFC不平衡条件下正、负序的Lyapunov控制器,并进行稳定性证明,经过子模块均压控制,通过载波移相调制将信号传送给MMC,搭建MMC-UPFC仿真系统进行仿真验证,在两种不同工况下将Lyapunov控制与PI控制效果作比较,验证了文中所提的Lyapunov控制的正确性和有效性.
新型电力系统统一潮流变换器模块化多电平变换器Lyapunov控制PI控制
-
[
会议论文]
施海华
俞江
,2026 - 2026工程技术与材料应用经验交流会
随着电力系统规模的不断扩大和可再生能源的广泛接入,传统配电网在电压稳定性、电能质量及运行灵活性方面面临严峻挑战。柔性交流输电技术(Flexible AC Transmission Systems,FACTS)因其能够快速调节电压、无功功率和潮流分布,成为提升配电网运行性能的重要手段。本文系统梳理了FACTS设备在配电网中的典型应用,包括静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)、统一潮流控制器(UPFC)等,并结合实际工程案例,分析其在改善电压波动、抑制谐波污染、提高供电可靠性和支持分布式电源接入等方面的实际效果。同时,并提出面向未来高比例新能源接入场景下的技术发展建议。
柔性交流输电技术配电网无功补偿电压稳定
-
输电网灵活性受到节点灵活性与网络传输灵活性耦合影响且灵活性供需平衡关系随源荷波动动态变化,所以有必要开展输电网多元灵活性资源协调规划研究.该文针对输电网潮流动态变化的特点,构建一种反应灵活性资源传输需求和网络传输能力动态匹配程度的网络传输灵活性指标;然后,建立包含储能装置与统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的输电网多元灵活性资源两阶段协调优化规划模型;最后,通过算例分析验证所提的网络传输灵活性指标能够定量地反应网络传输灵活性随源荷波动的动态变化,基于网络传输灵活性最优的两阶段规划模型,有利于更好地挖掘原网络的传输能力,规划方案对更高的源-荷波动水平具有更好的适应性,提出的灵活性重要度指标可为灵活性资源初步选址提供指导.
灵活性规划网络传输灵活性多元灵活性资源协调规划
-
为提高电网安全校正效率,优化电网运行方式,本文基于UPFC装置的应用,设计电网安全校正快速响应方法.该方法首先设计基于深度神经网络(DNN)的电力系统节点状态联合双分类模型,用于电网节点异常状态识别;然后根据识别的电网节点状态,引入UPFC装置,治理电网三相不平衡问题;最后以负载节点电压越限问题为目标,设计安全校正快速响应方案.实验结果表明,设计方法可实现电网的安全校正,提高电网多条支路越限条件下的安全校正响应速率.
UPFC装置快速响应方法安全校正异常状态识别深度学习
-
[
会议论文]
卢志龙
,2025 - 2026中国国土经济学会会议——“智慧城市建设与创新发展论坛”(三)
随着电网规模扩大与可再生能源高比例接入，系统对运行灵活性与稳定性的要求日益提高。柔性交流输电系统(FACTS)通过引入电力电子设备，实现了对线路参数与潮流的快速精确控制，显著提升了电网的输送能力与动态性能。本文首先分析了 FACTS 技术的发展背景与需求，重点阐述了各类电力电子变流器在静止无功补偿、串联补偿及统一潮流控制等装置中的核心作用与技术特点，并探讨了其提高系统稳定性、抑制振荡、增强新能源消纳能力的关键机理。最后，总结现有应用成效，展望未来在器件智能化、协同控制等方面的发展方向。
电力电子设备柔性交流输电系统(FACTS)静止无功补偿器潮流控制电网稳定性
-
混合型潮流控制器(HPFC)与统一潮流控制器(UPFC)相比,不但能实现相同的控制功能,而且成本更低,具有广阔的应用前景.但HPFC装置结构复杂,控制参数难以准确、快速求解,使得校核其容量较为困难.针对上述问题,提出一种适用于电力系统联合潮流计算的HPFC稳态数学模型.首先,建立带有附加节点的HPFC等效模型,结合叠加原理得到HPFC的功率注入模型.然后,在HPFC中划分一个等效电压源,依据控制目标计算等效电压源电压,根据相关电压配置规则计算其控制参数.最后,借助数据交换接口实现软件MATLAB与PSD-BPA的数据交互,求解含HPFC大电网潮流控制计算.仿真算例验证了本文模型和所提计算方法的准确性和有效性.
混合型潮流控制器稳态模型功率注入法柔性交流输电系统
