FACTS控制器探讨

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浅谈灵活交流输电(FACTS)技术

识产权的国家。
２灵活交流输电（ＡＣＳ的控制装置ＦＴ）灵活交流输电技术的基础是控制装置，按照接入电力系统的方式，ＡＴＦＣＳ控制装置可以分为串联和并联两种形式，其中前者的主要功能是调节控制有功
调节系统运行电压和无功功率，具有工作可靠、调节迅速的优点，且费用比较经济，国内外得到了广泛应用。在ＳＡＣＭ一种由可关断电力电子器件和储能元件组成的动态无功补偿ＴＴＯ是装置，又可称为静止无功发生器ＡＶ（ｄａｃｄＳａｉａｅｅａｏ）】ＳＧＡｖｎｅｔｔｃＶｒＧｎｒｔｒ＿，Ｊ其功能类似于同步调相机，它响应迅速，既可以提供感性无功补偿，也可实现容性无功补偿，在任何系统电压下，均能输出额定的无功功率，］调节无功功率的能力优于ＳＣ在系统发生事故情况下的作用尤为明显。Ｖ，２３统一潮流控制器除了串联和并联补偿装置之外，还有一种将串、并联两种补偿方式组合起来的ＦＣＳＡＴ控制装置，为统一潮流控制器ＵＦ（ｎｆｅｏｅｌｗ称ＰＣＵｉｉｄＰｗｒＦｏＣｎｒｌｅ）它同时具备并联补偿和串联补偿的功能，ｏｔｏｌｒ，既可以调节系统无功功率，也可以调节系统有功功率，还可以用来控制电网电压，抑制系统振荡，而从提高系统稳定性。ＵＦＰＣ是一种重要的灵活交流输电控制器，认为是功能最被强大、最具有代表性的ＦＣＡＴＳ元件。３灵活交流输电（ＡＴ）ＦＣＳ的发展前景灵活交流输电技术虽然刚刚兴起，但却已经呈现出了诱人的发展前景。美国、日本、巴西及欧洲发达国家都已经投入了大量的人力和财力对ＦＣＳＡＴ技术进行开发研究工作，经过二十来年的发展，已经取得了很大的进步。我国ＦＣＳＡＴ技术研究虽然起步稍晚，电力工作者在１９年开始对ＦＣＳ术进行规９４ＡＴ技划研究，是也取得了较好的成绩，但尤其是ＳＡＣＩＴＴＯ装置的研制成功及投入运ｄ行，标志着我国成为继美、日、之后世界上第４德个拥有此项高新技术自主知

研究灵活交流输电系统(FACTS)控制技术

研究灵活交流输电系统(FACTS)控制技术摘要：随着国民经济的不断发展，社会对电力的需求越来越大，对电网的安全可靠性要求也越来越高。

近年来出现的一项新技术，FACTS以其特有的大功率、高速、精确连续的控制技术，大幅度提高系统的稳定性和可靠性。

关键词：灵活交流输电系统问题作用随着国民经济的不断发展，社会对电力的需求越来越大，对电网的安全可靠性要求也越来越高，保证电网稳定、安全运行是电网发展中要解决的重点，这就迫切需要一种灵活可靠的潮流控制技术，控制线路潮流的自然分布，以满足电网“充足、可靠、优质、经济”地供电。

灵活交流输电系统(FACTS)是近年来出现的一项新技术，FACTS以其特有的大功率、高速、精确连续的控制技术，通过改变高压输电网的参数(相角、电压、线路阻抗)及网络结构对输电线路的潮流进行直接控制，代替了传统的机械、电子和电磁的控制手段，使交流输电系统的功率有高度的可控性，降低系统网损和发电成本，大幅度提高系统的稳定性和可靠性。

一、现代电力系统面临的问题随着电力系统的迅速发展，现代电力系统正面临一系列新的矛盾和问题，面临前所未有的挑战。

（1）随着电力系统不断扩大，电网短路电流水平迅速提高，现有的断路器难以满足急剧增大的断流容量的要求，载流导体及各类电气设备也无法满足不断提高的动稳定和热稳定等方面的要求，只能被迫更换运行中不满足要求的大量电气设备。

（2）随着电力工业的发展，电网结构日益复杂，新的控制手段和控制设备不断涌现，发电厂的单机容量不断增大，电力系统的新问题亦不断出现，系统的安全运行管理难度愈来愈大。

近年来，国内外由于电力系统稳定破坏而发生多次大面积停电事故，甚至系统瓦解事故也时有发生，给国民经济造成极大损害，社会生活受到很大影响。

目前尚缺乏适应现代化大型电力系统需求的有效调控手段。

（3）在现代交流输电系统中，虽然计算机技术已经得到了广泛应用，但是就其控制手段来讲，仍然是机械式的。

无论是发电机的调速器、断路器、传统的有载调压器还是移相器，在控制的终端，任务最后落实于机械动作上。

电力系统内多个FACTS设备的协调优化控制

电力系统内多个FACTS设备的协调优化控制FACTS设备一般有多个输入量和输出量。

有时候单个输入量会影响一系列输出量，或多个输入量共同影响输出量。

这种交互影响是否会弱化控制效果甚至使系统失稳，即是否属于负交互影响，是FACTS控制关注的重点。

另外，为了更好地发挥FACTS的作用，装置通常安装在关键的电气节点，其影响和波及面较大，设备间难免也会产生负交互影响。

电力系统的负交互影响常见于电力系统稳定器(Power System Stabilizers，PSS)之间。

随着FACTS研究的深入，目前也发现了诸多存在于FACTS控制器间负交互影响的实例。

例如，静止同步补偿器(static synchronous compensator，STATCOM)的直流电压控制器与交流电压控制器之间存在负交互影响，会导致它们联合运行的失败。

统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller，UPFC)是目前FACTS设备中功能最强的控制器，可独立控制母线电压幅值、相角及无功功率，但已有研究表明，UPFC多个控制回路间可能存在负交互影响，从而破坏系统稳定性。

静止无功补偿器(Static Var Compensator，SVC)能有效地保持电压稳定，是目前应用最广泛的FACTS设备。

但多台SVC运行时它们之间产生的模态交互可能使系统运行恶化。

研究发现SVC和可控串联电容补偿(Thyristor Controlled Series Capacitor，TCSC)之间的交互影响可能会导致系统产生高频振荡。

协调控制的关键是如何处理好各控制器之间的相互作用。

根据对控制器之间相互作用处理方式的不同，协调方法可以分为分散控制协调方法、基于合作的协调控制方法、非线性协调控制方法以及综合各种方法优点的分级控制方法等几大类。

1 分散协调控制方法分散控制是大系统理论的一个重要分支，它的研究内容是：在大系统中限定各局部控制器只反馈本地可测的状态变量或输出变量，通过设计这些局部控制器，使系统的总体性能达到一定的指标。

基于RGA的FACTS控制器之间的交互影响研究

增益矩阵（ＧＡ）法，析了多机电力系统中多台柔性交流输电系统（ＡＣＳ控制器之间的交互影响。通Ｒ方分ＦＴ）过对４机两区域系统以及新英格兰系统两个实例的分析研究，别采用频域分析、征值分析以及时域仿真分特
多输入多输出系统中，制对（ “）相对增控Ｙ一的
益Ｊ定义为式（）：Ｌ１：Ｉ所有控制开环）（
＾，： —■———————————————————＿一 — — — 上 — —— — — — — — — 一．
Ｏｕ
其主要功能是保证动态无功功率的快速调节，并
上海电力
装在线路Ｌ一。安装ＴＳ的主要目的是，过。ＣＣ通
的元素相乘，即矩阵所谓的Ｈａａｒｄｍａｄ乘积，为Ｇ传递函数矩阵。
文献标识码：Ａ
１引言
目前，型的柔性交流输电系统（ＡＣＳ被新ＦＴ）
ＳＶＣ联合运行，献［０中提到，ＶＣ与ＴＳ文１］ＳＣＣ同时运行可以提高区域的稳定，时也指出Ｓ同ＶＣ
与ＴＣＣ的协调问题应该考虑，其在快速的控Ｓ使制中没有冲突产生。目前世界上对多台ＴＳＣＣ控制器之间以及
ＲＧＡ）Ｂｉｏ提出，由ｒｔｌｓ是用于分析多变量控制系
统交互影响的有效方法，是一种应用广泛的控制

FACTS装置的协调控制和电压稳定研究中期报告

FACTS装置的协调控制和电压稳定研究中期报告
本中期报告主要介绍了对FACTS（柔性交流输电系统）装置中协调
控制和电压稳定研究的进展情况。

我们的研究目标是利用FACTS装置提
高电力系统的可靠性、稳定性、效率和经济性。

本报告重点介绍以下方
面的研究成果：
一、协调控制研究
我们研究了FACTS装置在多因素干扰下的协调控制问题，主要针对瞬时功率因数、电压无功和调节电流三个因素进行了研究。

通过对电力
系统稳态和动态重构的仿真和分析，我们发现在不同负载和运行条件下，可以采用不同的控制策略和参数来实现FACTS装置的协调控制。

二、电压稳定研究
我们对FACTS装置在电力系统电压稳定控制中的应用进行了研究。

通过对电压控制策略和参数的分析和优化，我们提出了一种自适应电压
控制方法，能够根据电力系统运行状态自动调整控制参数，以实现更好
的电压稳定控制效果。

三、实验验证
为了验证我们的研究成果，我们进行了 FACTS装置的实验验证。

结合实验结果和仿真分析，我们发现我们的研究成果能够有效提高电力系
统的稳定性和效率。

未来，我们的研究将进一步深入探讨FACTS装置的协调控制和电压稳定机制，以实现更加优化的电力系统控制和运行。

Facts控制器

Facts控制器种类：1.并联型控制器；2.串联型控制器；3.串并组合型控制器；4.串串组合型控制器；并联型控制器：功能：（1）静止同步补偿器：1）起静止无功补偿作用的一种静止同步发生器，它并联在系统上，可控制输出容性或感性电流，且控制与系统电压无关。

2）静止同步补偿器是FACTS控制器主要装置之一，它可以是电压型或电流型变流器。

3）对于电压型变流器，可以控制它的交流输出电压，并在任意交流母线电压下能够调整恰好满足交流系统无功电流的需求；而作为变流器电压源的直流电容器电压，则是根据需要自动调节的。

（2）静止同步发生器（SSG）：1）一种静止自换相电力电子变流器，它由一个适当的电源提供电能，并能产生一组幅值可调的多相交流输出电压，这种变流器可与交流系统连接，以达到独立交换可控的有功和无功功率的目的。

2）静止同步发生器是静止同步补偿器和任一电源的组合，可提供或吸收有功功率。

3）这些能源包括：蓄电池、飞轮储能、超导储能、大功率储能电容器，以及整流/逆变器等。

4）对于电压型变流器而言，任意一种能源都能够通过这种电子式接口对电容器进行充电，并维持所需的电容电压。

（3）电池储能系统（BESS）：1）一种带有化学储能系统的并联式电压型变流器，该变流器可快速调节提供给交流系统或从交流系统吸收的电能。

2）为了电能传输的需要，电池储能系统储能容量不要求太大，只需几十兆瓦时即可。

3）如果变流器能够短时提供的容量足够大，那么它就能够以很高兆瓦时的速率输出数个兆瓦的功率，来保证瞬态稳定性。

4）当变流器容量为兆伏安数量级时，该变流器在进行有功功率交换的同时，还能够吸收或释放无功功率。

特点：只是针对母线上的节点，尽管在这个节点上可能有很多线路与此相连，但它也不会对母线电压的控制造成负面的影响。

串联型控制器：功能：（1）静止同步串联补偿器（SSSC）：一种静止型无外部电能支撑的串联同步补偿器，其输出电压与线路电流相量正交，且输出电压的控制与线路电流无关，能增加或减少整条线路阻抗上的电抗性电压降，从而达到控制输送功率的目的。

FACTS装置控制器设计中的关键技术问题

FACTS 装置控制器设计中的关键技术问题Key Technologies on Design of FACTS Controller清华大学电机系王　强　姜齐荣　梁　旭刘文华　王仲鸿　韩英铎　(北京100084)【摘要】　在归纳总结大量文献的基础上,对FACTS装置控制器设计中会遇到的一系列关键性的技术问题,诸如快速信号采集处理、控制的多目标、直流偏磁问题、不对称问题、控制与保护、控制器之间的协调等,做了较全面的综述。

【关键词】　FACTS 控制器设计　直流偏磁Abstract Based on Summation of massive reference ma 2terials ,this paper comprehensively discusses a series of critical problems encountered in design of FACTS con 2troller ,such as problems of fast signal acquisition ,multi 2target control ,DC magnetization ,unequilibrium ,control and protect ,coordination among controllers etc.K ey w ords FACTS controller design DC Magnetiza 2tion0　前言柔性交流输电技术(FACTS )是近年来出现的一项新技术,它应用电力电子技术的最新发展成就及现代控制技术实现对交流输电系统参数以至网络结构的灵活快速控制,以期实现输送功率的合理分配,降低功率损耗和发电成本,大幅度提高系统稳定性、可靠性。

使电力系统中影响潮流分布的3个主要电气参数:电压、线路阻抗及功率角可按系统的需要迅速调整。

FACTS 装置包括:静止无功补偿器(SVC ),新型静止无功发生器(StatCom ),可控串补(TCSC ),晶闸管控制移相器(TCPAR ),统一潮流控制器(U P 2FC ),晶闸管控制动态掣动(TCDB ),晶闸管切换过压保护(TSOV P ),次同步振荡抑制器(N GH 2SSR )。

FACTS装置中多个控制器之间的交互影响分析

ｌｔｌ，ＵＦ、静止同步补偿器（ｔｉｓｎｈ－ｆｗｃｎｒｌｒＰＣ）ｏｏｏｅｓｔｃｒａｃｙｏｎｕｃｍｅｓｔ，ＴＴＯ），先后被投入美国、ｏｓｏｐｎａｒＳＡＣＭ等ｏ欧洲、日本的实际电网中。随着投产的玉林串补、桂林串补，超高压公司投产的串补站数量将达到７个，装置将达到１套。与此同时，世界上容量最大的ＴＲ型ＳＣ４ＣＶ
ｃｎｒｌｏｐｏｎＡＣＴＳｄｖｃｎｓｎｅｍａｈｎｆｎｔｕｏｒｓｓｅａｙｅＢａｅｎｔｅａａｙｉｏｅｆｅｏｔｏｏｆｅＦｌｏｅｉｅｉｉｇｌｃｉｅｉｉｉｅｂｓｐｗｅｙｔｍｉａｌｚｄ．ｓｄｏｌｓｓｍｄｌｎｓｎｈｎｏｔｈｓｔｍ．ｈｎｅａｔｎｏｈｅｔｙｓｅｔｅｉｔｒｃｉｏｆｔＷＯｃｎｏｌｒｎＳＴＡＴＣＯＭａｄＳＶＣｅｉｔｏｏｉｘｏｎｅ．ｉａｌ．ｅｒｓｌｌｅｉｅｏｔｌｉｒｅｎｘｓｅｒｎｔｓｅｐｕｄｄｄＦｎｙｔｅｕｔａｅｖｒｆｄｌｈｓｉ
互影响。最后用ＢＡ软件仿真验证了分析结果。Ｐ关键词：柔性交流输电；阻尼控制；交互影响
中图分类号：Ｍ７２Ｔ１
文献标志码：Ａ
文章编号：６３９３（Ｏ１０ — ０９０ｌ７ — ８３２１）１ｏ５－５
Ａｂｓｒｃｔａｔ：ＴｈｏｔｏｌｒｄｓｇｅｅｍｉｅｙａｉｎｔｔｅｏｍａｃｆｔｅＦＡＣＴＳｄｖｃｓＷｉｅＦＡＣＴＳｅｃｎｒｌｅｉｎｄｔｒｎｓｄｎｍｃａｄｓａｃｐｒｒｎｅｏｅｉｆｈｅｉｅ．ｔｔｈｈ

FACTS在电力系统中的应用

FACTS在电力系统中的应用作者：王萧来源：《中国新技术新产品》2015年第20期摘要：FACTS，即柔性交流输电系统，属于近几年产生的新技术。

文章主要对FACTS的概念与发展进行了分析，并介绍了FACTS控制器的原理，重点研究了在电力系统中的具体应用。

关键词：FACTS；电力系统；应用中图分类号：TM76 文献标识码：A一、FACTS控制器工作原理分析（一）TCRTCR，也被称作晶闸管控制电抗器，属于并联连接晶闸管控制电感，并且需要通过晶闸管将延迟角导通对电感值进行控制来形成有效电感，这样就可以对电感中的电流进行持续的控制，进而有效的改变系统潮流，但是TSR却需要以全部的导通或者使用截止跳变方法进行控制。

其中TCR的基本原理如图1所示。

（二）SSSCSSSC的工作原理主要是利用与同步补偿器进行串联的方式，不具备外部电源的支撑，并且输出电压同线路的电流矢量正交，同时电流和电压控制两者间不存在任何关系，而是利用对线路阻抗电抗性电压的增减来对传输的功率进行控制，此原理可以通过图2表示出来。

一般来说，SSSC主要有能量吸收设备与瞬态额定储能，并且都可以有效的提高输电系统动态的性能。

与此同时，还可以包括电流型变流器与电压型变流器。

通常来讲，线路的电压应高于补偿器电压。

（三）STATCOMSTATCOM，即静止同步补偿器，属于并联无功补偿的静止同步发电机，可以与SVC相媲美，但是其实际的运行范围却比较广，并且调节的速度比较快。

STATCOM的容性与感性输出电流都能够不依赖注入点电压进行一定的控制。

静止同步补偿器使用的是电压型的交流器结构，并且无功补偿的电路内部直流电压主要是利用内部自给的形式进行，并按照同步电压源原理来控制电压与潮流。

STATCOM可以当作FACTS控制器中最主要的无功补偿装置，不仅可以是电流型变流器，也可以是电压型变流器。

可以使用图3来描述STATCOM在线路并联中的基本原理，并且也可以将其设计成有源滤波器，进而对电力系统中的谐波进行吸收。

关于柔性交流输电系统与统一潮流控制器的研究

关于柔性交流输电系统与统一潮流控制器的研究【摘要】在电力供电供应输送过程中，电力传输中产生的损耗给国家及人民造成较大的损失，用户对电力供应的要求也越来越高，如何应用新技术减少输电线路损耗的研究迫在眉睫。

本文对柔性输电系统facts及其各种控制器进行了综述，并对upfc进行了具体的介绍。

充分体现出智能电网在降低线路损耗中发挥着重要作用。

【关键词】智能电网；柔性交流输电系统facts；统一潮流控制器upfc一、智能电网的背景智能电网提出的技术与国家战略背景：“互联网”的普及、电子信息技术及计算机软件技术的飞速发展，大大推动了全球信息化进程。

“地球村”、“数字地球”等概念逐渐体现了人类信息交流的时空跨越，速度与效率的倍增。

“物联网”应用趋势，建立人与物、物与物之间的联系，随着新一代互联网协议ipv6的部署，ip地址不再受限，为物联网扫除了网络容量的限制。

“智能电网”，电网设备的智能化、数字化与网络化为电网的信息化、互动化与自动化创造了条件。

中国最新定义为：统一坚强智能电网，（统一是前提，含统一规划、统一标准、统一建设；智能为感知、自律、自主、自愈、自学习、自适应、自调节、分析与决策，体现安全可靠、经济高效、清洁环保、灵活互动、友好开放）。

总之，智能化电力设备最终的技术要求将达到：测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化及信息互动化。

二、柔性交流输电系统facts及其控制器概述1．facts功能和定义。

建立在电力电子或其它静止型控制器基础之上的、能提高可控性和增大电力传。

输能力的交流输电系统。

facts代表一种灵活性更好的交流输电系统，有别于以往的交流输电系统；facts结构基础是电力电子器件与其它（如电容器、电抗器之类）无源元件的组合；facts的目的是要提高输电系统的可控性、保证电能质量，并能增强系统传输能力。

2．facts控制器的基本类型。

并联型控制器分：静止同步补偿器、静止同步发生器、电池储能系统、超导磁能系统、超导磁能存储器、静止无功补偿器、晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器、晶闸管投切电抗器、静止无功发生器或吸收器、静止无功系统、晶闸管控制的制动电阻器。

FACTS控制器的综述

ｗｅｔＪａｔｎｉｅｓｔ，ｅｇｕ６０３，ｉａｓｉｏｏｇＵｎｖｒｉｙＣｈｎｄ１０１Ｃｈｎ）
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｐｐｒｎｌｚｓｏｔｏｌｂｌｙｆｈｐｗｅｓｓｅ，ｔｅｔａｔｅａｅａａｙｅｃｎｒｌａｉｔｏｔｅｏｒｙｔｍｈｎ，ｍａｎｉｉＦＡＣＴＳｏｔｏｌｒａｅｃｎｒｌｓｒｅ
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１４
《电气开关｝２０．．）（０６Ｎｏ６
文章编号：Ｏ４２９２ｏ）６ｏ１－ｏｌＯ－８Ｘ（ｏ６ｏ－ｏ４４
ＦＴＳ控制器的综述ＡＣ
秦斌杜继伟。陈本理蔡维。
（．南省湘西自治州电业局，西１湖湘
ｏｅａｉｎｃｎｉｉｎｒｒｓｎｅ．ｐｒｔｏｄｔｏｓａｅｐｅｅｔｄｏ
Ｋｅｒｓ：ｌｘｂｅＡＣｔａｓｓｉｎｓｓｅ；ｙｗｏｄｆｅｉｌｒｎｍｉｓｏｙｔｍＦＡＣＴＳｃｎｒｌｒｏｔｏｌｅ
２电力系统的可控性
为了分析ＦＣＳ控制器对交流输电系统的控ＡＴ
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《气开关￣２０．．）电（０６Ｎｏ６
１５
Ｐ
压Ｖ（其幅值范围为ＯＶ ≤ Ｖ相角范围为（≤ ≤ … ，ｏ
ｐｅｅｔｄ，ｉａｌｔｅｒｎｉｌ，ｆｎｔｏｃａａｔｒｓｔｆｒｅｅａｔｐｃｌＡＣＴＳｏｔｏｌｒａｄｈｉｒｓｎｅｆｎｌｙ，ｈｐｉｃｐｅｕｃｉｎｈｒｃｅｉｓｉｏｓｖｒｌｙｉａＦｃｃｎｒｌｓｎｔｅｒｅ

FACTS新装置用于电力系统潮流解析

FACTS新装置用于电力系统潮流分析汪玉凤，李姿，宋巍，赫飞（辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105）摘要：介绍FACTS装置的定义和功能、发展过程, 对最新发展的GUPFC和IPFC装置进行了阐述，并对二者在电力系统潮流分析中的应用做了分析。

GUPFC和IPFC装置为进一步提高电力系统潮流分析的控制性和稳定性提供了强有力的工具。

关键词：FACTS；电力系统；潮流分析；GUPFC；IPFC中图分类号：TM711 文献标识码：A0 引言随着我国国民经济的快速发展，电力工业在各方面都取得了辉煌的成就。

但是，电力系统的快速发展也暴露出了一定的缺陷，这就给电力系统的控制技术和安全防御技术提出了很大的挑战。

新型控制技术FACTS 的诞生是提高复杂电力系统运行和经济效益的新型强大工具，它已成为大型电力系统中不可或缺的控制技术，也为电力系统潮流分析的新发展提供了技术上的保障。

1 FACTS装置FACTS（Flexible Alternating Current Transmission System），即灵活交流输电系统，是美国著名电力专家N.G.Hingorani博士于1986年提出的，FACTS技术在电力系统中已显出极为广泛的应用前景。

它应用电力电子技术的最新成就，以实现输送功率的合理分配，降低功率损耗和发电成本，大幅度提高系统稳定性、可靠性。

2 FACTS装置的换代发展FACTS装置发展的背景是基于输电线的需要、电力电子技术和元器件的发展支持、已有FACTS技术产品的研制和运行经验的积累等4个方面。

FACTS装置逐步发展成多种多样，其发展示意图如图1所示。

第一代FACTS装置是从20多年前出现的SVC开始的。

第一代FACTS装置是晶闸管控制的串联电容器（TCSC），它利用SCR 控制串接在输电线中的电容器组，以控制线路阻抗，提高输送能力；第二代FACTS装置包括STATCOM和SSSC，同样具有第一代装置具有的支持电压和控制功率等功能，但在外部回路中不需要大型的电力设备，以电子回路模拟出电抗器或电容器的作用；第三代FACTS装置是将两台或多台控制器复并联联接，串并联联接图1 主要输电型FACTS控制器的运行功能和换代发展示意图Fig. 1 Main FACTS controller function and its update development schematic drawing合成一组FACTS装置，并使其具有一个共同的统一的控制系统。

FACTS控制器间交互影响及协调控制研究进展

曹一家，陶佳王光增，，江全元张琳王海风，，
（．１浙江大学电气工程学院，州３０２；２Ｂｔ杭１０７．ａｈ大学，国）英
摘要：柔性交流输电ＦＣＳ技术和设备在大规模互联电力系统中的应用日益广泛，究ＦＴＡＴ研ＡＣＳ控制器的交
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第２Ｏ卷第１期２００８年２月
电力系统及其自动化学报
ＰｒｃｅｉｇｓｏｆｔｅＣＳＵ — ｏｅｄｎｈＥＰＳＡ
Ｖｏ．２１０Ｎｏ．１
Ｆｂ２０ｅ．０８
ＦＴＡＣＳ控制器间交互影响及协调控制研究进展
柔性交流输电（ｌｘｂｅＡＣｔｎｍｉｓｎｆｉｌｅｒｓｓｉａｏ
ｓｓｅＦＣ）技术作为“ ｙｔｍ，ＡＴＳ现代电力系统中三项具有变革性的前沿技术之一 ”１是增强输配电系【，］
ｌｒｅｓａｅｉｅｃｎｎｅｔｄｐｏｗｅｙｔｍ，ｉｓｖｅｙｉｐｏｔｎｔＯｎｖｓｉａｔｈｅｉｔｒｃｉｎｎｄｃｏｒｉｔｄａｇ — ｃｌｎｔｒｏｃｅｒｓｓｅｔｉｒｍｒａｔｉｅｔｇｅｔｎｅａｔｏａｏｄｎａｅｃｔｏｍｏｏｎｒｌａｎｇＦＡＣＴＳｏｎｒｌｅｒ．ＴｈｉｐｒｇｖｓｔｅｉｔｏｆｉｔｒｃｉｍｏｎｃｔｏｌｓｓｐａｅｉｅｈｅｄｆｎｉｉｎｏｎｅａｔｏｎａｇＦＡＣＴＳｃｏｎｔｏｌｅｓ，ｒｌｒｉｒｕｅｖｒｏｕｓｙｓｉｅａｔｏｎｓｎｖｖｅｉｃｒｅｓｕｄｉｓｎｔｏｄｃｓａｉｔｐｅｏｆｎｔｒｃｉｉｏｌｄｎｕｒｎｔｔｅｏｎＦＡＣＴＳｏｒｌｒｃｎｔｏｌｅｓ，ｓｍｓｅｅａｕｓｖｒｌｐｒｃｉａｍｅｈｓｏｎａｙｉｈｅｅｉｅａｔｏｎｓ，ｆｎｌｙｒｖｉｗｓｃｏｒｎｅｏｒｅｈｏａｔｃｌｔｏｄｆｒａｌｚｎｇｔｓｎｔｒｃｉｉａｌｅｅｏｄｉａｔｄｃｎｔｏｌｍｔｄｓｏｎＦＡＣＴＳｃｔｏｌｒｏｎｒｌｅｓ，ａｉｓｏｏｅｎｅｒｓａｒｈｔｐｉｓｗｈｉｈｒｑｒｏｅａｔｎｔｏｉｕｔｒｔｄｉｓｎｄｐｏｎｔｕｔｓｍｗｅｅｃｏｃｃｅｕｉｅｍｒｔｅｉｎｎｆｕｅｓｕｅ．

电力系统中的灵活交流输电系统(FACTS)技术研究

电力系统中的灵活交流输电系统(FACTS)技术研究电力系统中的灵活交流输电系统（FACTS）技术研究I. 引言1.1 背景和意义随着电力需求的不断增长，电力系统的可靠性和稳定性越来越受到关注。

然而，传统的交流输电系统存在一些限制，如潮流控制、电压稳定性和主动防御能力较弱等问题。

灵活交流输电系统（FACTS）技术应运而生，它可以有效地解决这些问题，并提高电力系统的运行效率和稳定性。

1.2 FACTS技术的概述灵活交流输电系统（FACTS）技术是一种通过控制电力系统的电气参数来改善系统性能的先进技术。

它包括多种设备和技术，如静止无功补偿器（SVC）、静止同步补偿器（STATCOM）和静止串联补偿器（SSSC）等。

FACTS技术可以用于电力输电线路、变电站和系统控制等方面，以提高输电能力、减少线路损耗、提高电压稳定性等。

II. FACTS技术的原理与分类2.1 FACTS技术的基本原理FACTS技术的基本原理是通过在电力系统中插入可控元件来改变系统的电气参数。

通过控制这些电气参数，可以实现潮流控制、电压稳定性和阻尼振荡等目标。

这些可控元件可以包括变压器、电容器、电感器和功率电子设备等。

2.2 FACTS技术的分类根据其应用范围和控制电气参数的不同，FACTS技术可以分为多个类型。

常见的FACTS技术包括静止无功补偿器（SVC）、静止同步补偿器（STATCOM）、静止串联补偿器（SSSC）和柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System，简称FACTS）等。

每种技术都有其独特的特点和适用环境。

III. FACTS技术的应用与效果3.1 FACTS技术在电力输电线路中的应用通过在电力输电线路中应用FACTS技术，可以实现对潮流的灵活控制，从而提高线路的可用输电能力和稳定性。

SVC和STATCOM等技术可以通过调整电压和电流来控制潮流的分布和方向。

3.2 FACTS技术在变电站中的应用在变电站中，FACTS技术可以通过控制电压和电流等参数来改善电力系统的稳定性和电压质量。

交流柔性输电系统(FACTS)基本概念和储能技术

交流柔性输电系统（FACTS）基本概念和储能技术1FACTS的基本概念FACTS（Flexible AC Transmission System）的概念是由美国电力科学研究院电力专家N.G.Hingorani博士于1986年提出，是指装有电力电子型或其他静止型控制器以加强可控性和增大电力传输能力的交流输电系统。

电力传输的柔性/灵活是值电力传输系统在维持足够稳态和暂态稳定裕度的条件下适应电网及其运行方式变动的能力。

FACTS是日新月异的电力电子技术与电力系统的阻抗控制组件、功角控制组件及电压控制组件（如补偿电容，并联电容，电抗，移相器，电气制动电阻等）相结合的产物，也是现代控制技术、计算机技术、通信技术、半导体技术取得重大突破的结果，FACTS的主要内涵是用大功率电力半导体器件代替传统的机械开关，改变了过去交流输电系统慢速、不精确的控制和优化，从而使电力系统中影响潮流分布的三个主要参数：电压、线路阻抗和功率能按照系统的要求迅速调整。

在不改变网络拓扑结构的情况下，使网络的输送能力以及潮流和电压的可控性得到很大的提高。

FACTS的核心技术是电力电子技术，电力电子技术与先进的信息处理技术和控制理论相结合，促生了FACTS的概念和推动其持续、迅速地发展。

2FACTS的功能和种类FACTS装置还能实现提高系统稳定性，限制短路电流，防止连锁调闸，阻尼振荡，减少热备用，增强事故支援能力，改善电能质量等功能。

FACTS由大功率电力电子主电路和检测、保护、控制电路构成，前者是关键，后者保障了装置快速精确，安全可靠地运行。

现在用于实际电力系统中的FACTS装置主要有SVC （静止无功补偿器）、STATCOM（静止同步补偿器）、TCSC（晶闸管控制串联电容器）、UPFC（统一潮流控制器）和SSG（静止同步发电机）等。

3FACTS与HVDC的比较FACTS和HVDC都是基于大功率电力电子技术发展起来的，而且在很多方面（如电路结构、功能）具有相似性。

FACTS装置总结

FACTS控制器总结：1并联型1）静止同步补偿器（SSC或STATCOM——Static synchronous compensator)：一种作为并联静止无功补偿器运行的静止同步发生器。

其容性或感性输出电流可以独立交流系统电压而得到控制。

2）静止同步发电器（SSG——Static synchronous generator）：一种静止的自换相开关变流器，它由一个适当的电源供电，产生一组可调节的多相输出电压。

可以将它与交流系统连接起来，以达到交换独立可控有功功率和无功功率的目的。

3）电池储能系统（BESS——Battery-energy-storage system)：一种化学储能系统，它通过并联型开关变流器向交流系统提供或从交流系统吸收能量，且提供或吸收的能量可以快速调节。

4）超导磁能储存器（SMES——Superconducting magnetic energy storage）：一种超导电磁能储存系统，它使用并联型开关变流器来与交流系统快速交换能量。

5）静止无功补偿器（SVC——Static var compensator）：一种并联型的静止无功发生器或吸收器，其输出可以调节以交换容性或感性电流，从而维持或控制电力系统中的某些特定的参数（一般为母线电压）。

6）晶闸管控制电抗器（TCR——Thyristor-controlled braking resistor）：一种并联型晶闸管控制电感器，通过控制晶闸管的导通时间，它的有效电抗可以连续的变化。

7）晶闸管投切电抗器（TSR——Thyristor-switched reactor）：一种并联型晶闸管投切电感器，通过控制晶闸管阀为全导通或零导通，它的有效电抗是阶梯型变化的。

8）晶闸管投切电容器（TSC——Thyristor-switched capacitor）：一种并联型晶闸管投切电容器，通过控制晶闸管阀为全导通或零导通，它的有效电抗是阶梯型变化的。

统一潮流控制器

统一潮流控制器调研报告一．国内外发展现状自1986年美国N．G．Hingorani博士提出灵活交流输电系统(Flexible AC Transmission Systems简称FACTS)以来，各种类型的FACTS元件应运而生，其中UPFC由于其强大的控制功能，一直在引起国内外学者的广泛关注。

目前，对UPFC 的研究一般从2个方面入手：1)UPFC自身的完善，如主电路结构、控制策略等方面的研究；2)UPFC在电力系统中的应用性研究。

世界最大的UPFC安装在美国的肯塔基州东部的Inez变电站，串并联电压变换器的容量均为±160MVA，其中并联部分于1997年7月完成，串联部分于1999年投入。

该工程由AEP，西屋公司及美国电力科学研究院合作完成，它是第一个投入运行的统一潮流控制器。

它的主电路采用由GTO组成的8重化三水平GTO结构，输出48k±1次谐波。

该UPFC采用了二台容量为160MVA有源（电压）变流器。

这二台变流器可分别运行，一个当做静止调相器（STATCOM）而另一个当做静止同步串联补偿器（SSSC）。

正常情况下他们将作为UPFC运行。

日本的Okayama大学也做一个容量为10KVA的物理模型。

图1 UPFC装置的单线图图1是UPFC装置的单线图，它是由二台完全相同的换流器组成。

每一台换流器的额定容量是160MVA，为了最大利用装置的多用性，采用了二台完全相同的并联主变压器及一台串联主变压器。

主变压器通过母线用隔离开关和换流器相连接，这种布置可提供几种电力接线方式。

换流器I可和二台并联主变压器中的一台相连用作静止调相器（STATCOM）运行，而主变压器II可当做静止同步串联补偿器（SSSC）运行。

另一种运行方式是换流器2 可和备用变连主变压器相连接，以作为另一台静止调相器（STATCOM）运行，在这种布置方式下，可得到的并联无功补偿容量为320MVA.在正常运行条件下，它设置成UPFC方式运行，二台换流器都接在它们的换流终端，总的来说Inez变电所的优点是：1）消除了热过负荷及低电压。