[发明专利]一种分布式潮流控制器的电磁暂态模型与仿真方法

说明书

本发明公开了一种分布式潮流控制器的电磁暂态模型与仿真方法，该模型包括双回线输电系统仿真模型，用于为并联侧变流器仿真模型和串联变流器仿真模型提供信号输入；并联侧变流器仿真模型，包括并联侧三相变流器控制模型和并联侧单相变流器控制模型；串联变流器仿真模型，所述串联变流器仿真模型包括串联变流器电容电压控制模型和串联变流器有功功率无功功率控制模型。本发明通过对分布式潮流控制器的多种控制特性，包括有功功率调节特性、无功功率调节特性、系统的单相短路和三相短路时暂态功率抑制特性进行仿真，用以为研究分布式潮流控制器的静动态特性及其对电力系统的潮流调节能力提供支持，为系统调试和实际运行提供快速准确的技术支持。

技术领域

本发明涉及分布式潮流控制器(DPFC)仿真技术，尤其涉及一种分布式潮流控制器的电磁暂态模型与仿真方法。

背景技术

随着电力系统朝着坚强智能化大电网的方向发展，以电力电子变换器为基础的柔性交流输电技术(Flexible AC Transmission System,FACTS)受到了研究人员越来越多的关注。FACTS于二十世纪八十年代首先被提出，是一门汇集了功率半导体技术、微控制器技术、通信技术以及控制理论的综合性技术。FACTS技术的目标是在不改变线路拓扑的情况下，通过将装置控制与系统控制相结合，实现电力系统运行参数的控制，具体来说有母线电压、线路阻抗以及功率潮流、功率损耗等，不仅如此FACTS装置还在抑制低频振荡以及次同步振荡上有着独特的贡献。

分布式潮流控制器(Distributed Power Flow Controller,DPFC)概念是在2007年提出的，DPFC装置还停留在探索研究和实验仿真阶段。DPFC通过三次谐波传输有功功率，这是其创新点之一，相比于UPFC而言，DPFC的单个串联侧变换器的容量比较小，可以使用轻量化的设计方案，这是其创新点之二。

瑞典查尔姆斯理工大学的Zhihui YUAN提出了DPFC的基本结构，并详细分析了其工作原理，在Matlab/Simulink中建立仿真模型，验证了DPFC原理的正确性及其潮流控制能力。但PSCAD/EMTDC作为一款专门研究电力系统电磁暂态的仿真软件，在仿真效率方面，PSCAD/EMTDC采用定步长解法器，较Matlab软件的定步长与变步长混合解法器仿真效率更高，在计算精度方面，PSCAD/EMTDC仿真波形结果更符合理论分析要求，因此基于PSACD的分布式潮流控制器建模仿真得出结果较Matlab/Simulink仿真更具权威性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种分布式潮流控制器的电磁暂态模型与仿真方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分布式潮流控制器的电磁暂态模型，包括：

双回线输电系统仿真模型，为并联侧变流器仿真模型和串联变流器仿真模型提供信号输入；所述信号包括：系统首端电压VpuR，系统实际有功功率P1、P2、P3与实际无功功率Q1、Q2、Q3；

并联侧变流器仿真模型，包括并联侧三相变流器控制模型和并联侧单相变流器控制模型；

所述并联侧三相变流器控制模型包括系统电压控制模块和直流电容电压控制模块，用于根据设定的系统电压值和公共直流电容电压值和实际输出的系统电压VpuR和公共直流电容电压dcVltg输出三相变流器中IGBT的触发脉冲；

所述并联侧三相变流器总体输入信号包括：给定的系统电压参考值和实际测得值VpuR以及公共直流电容电压参考值和实际测得值dcVltg。