模拟真实和无功功率流的评估与UPFC连接到一个单/双传输线

Nitin高尔¹,希尔帕²亚达夫,沙市²

助理教授,部门的E。E,基督教青年会科技大学法里达巴德,印度
PG学生(PSD),部门的E。E,基督教青年会科技大学法里达巴德,印度

文摘

UPFC事实家族中的一员,非常有吸引力的特性,它是一种固态控制器可用于控制活跃和输电线路无功功率流。本文统一潮流控制器(UPFC)的性能研究在控制流的电力传输线。这项研究涉及模拟输电线路利用UPFC改善真正通过输电线路无功功率流控制。在本研究论文仿真软件模型被认为是与UPFC模型来评估性能的单引号和双(22/6.6)kV输电线路系统。在仿真研究中,UPFC模型缓解实时控制和交流传动系统的动态补偿。应该考虑一样真实和无功功率补偿,能够独立控制电压概要以及真正的和反应性的权力。测试仿真模型对单引号和双传输线系统有无UPFC模型在MATLAB / SIMULINK环境中。利用UPFC引入的振动故障,转子角和速度偏差可以阻尼比没有UPFC的系统很快。它也表明UPFC能真正的独立和无功功率流控制传输line.c

关键字

事实、消息、电力系统、UPFC N-R方法,功率流控制器

介绍

随着负载的增加,电力需求量的增加是由于他们现有的传输系统利用率的增加。连续和快速提高电力电子技术使得灵活交流输电系统(事实)为电力系统发展良好的概念。在各种事实控制器,UPFC具有吸引力的特性详细讨论。UPFC是一种先进的电力系统设备能够提供同步控制的电压和无功功率流动规模和活跃。提出了UPFC的实时和动态补偿交流传动系统,提供必要的功能灵活性需要解决许多公用事业行业面临的问题。UPFC的电力系统是一种先进的设备能够提供同步控制的电压大小,积极以一种自适应方式和无功功率流。它有

•扩展功能

•能力控制电压、线路阻抗和相位角的电力系统网络

•提高电力传输能力

•降低生成成本的能力

•提高安全性和稳定性的能力

•适用性功率流控制、循环流量控制

在这篇文章中,一个全面的方法为传动系统的功率流分析开发UPFC模型模型来评估性能的单引号和双传输线系统集中。UPFC的数学模型已经被开发研究利用状态空间特征的计算没有考虑转换器和发电机的动力学的影响。这项技术的目的是控制真实和输电线路无功功率流动,有效地改变并联变换器的发射角和调制指数系列的转换器基于UPFC的两腿三阶段转换器。他们表明UPFC控制器成功地增加了真实以及无功功率流和改善电压概要期间瞬态条件下的输电系统。一些网络和无UPFC的结果也比较活跃的和无功功率流动的线。一些模拟结果相比,当UPFC连接两个传输线之间没有UPFC的输电线路。UPFC控制的性能研究输电线路功率流。

UPFC造型

UPFC包含两个开关转换器,作为电压的逆变器使用门断开(GTO)晶闸管阀(如图1所示)。这些逆变器被贴上“逆变器1”和“逆变器2”图中操作从一个共同的直流直流储能电容器提供的链接。这种安排的函数作为一个理想的ac交流电源转换器,真正的力量可以自由流动方向两个逆变器,逆变器的交流终端之间可以独立生成(或吸收)无功功率在其交流输出终端。逆变器2提供了UPFC的主要功能通过注入一个交流电压Vpq,一致通过一个串联变压器与可控Vpq级(0≤Vpq≤Vpq)和相位角ρ(0≤ρ≤2π),电源频率。这个注入电压基本上可以被认为是一个同步交流电压源。真正的权力交换交流终端由逆变器转换成直流电源,直流链接出现在积极或消极的电力需求。交换的无功功率在交流终端是由逆变器内部生成的。逆变器1的基本功能是提供或吸收逆变器要求的实权2通用直流链。这个直流环节权力转换回交流和通过shunt-connected变压器耦合传输线。逆变器1也可以产生或吸收可控无功功率,如果需要,从而它能提供独立并联无功补偿。 The reactive power exchanged is supplied or absorbed locally by inverter 2 and therefore it does not flow through the line. Thus, inverter 1 can be operated at a unity power factor or be controlled to have a reactive power exchange with the line independently of the reactive power exchanged by Inverter 2.

这意味着没有通过UPFC连续无功功率流。UPFC的操作,它可以执行并联无功补偿的功能,同时串联补偿和移相;从而可以满足多个控制目标通过增加注入电压Vpq,适当的振幅和相位角,终端voltageV0。这些假设系列电压源,实权耦合到一起发送端发电机是一个基本的UPFC的准确表示。

采用N-R方法求解电力流问题;N-R迭代步骤将时间变量的动态系统的作用。通过这种方式,可以模拟UPFC控制器的动态响应为网络变量改变为N-R迭代计数器增加其最终价值的共通性。

在节点年代:

仿真和结果

控制系统的概念,在输电线路实现了UPFC的使用。两种控制模式的电压注入模式和功率流控制模式模拟仿真软件模型中看到UPFC在输电线路的影响。是进行设备验证UPFC的效用。UPFC能被认为是真正全面的无功功率和功率补偿能够独立控制真正的和反应性的权力线和电压概要文件。开发相应的仿真模型和无UPFC在MA TLAB /为下列情形仿真软件环境。

调查无UPFC的输电线路:

电力系统的功能是向消费者供应电能经济可靠。一个高效的传输系统之间提供电能的传输能力供应和交付。输电线路性能评估取决于数据收集功能和性能指标,以确保持续的网格充足和安全。测试无UPFC的输电线路设备在MA TLAB / SIMULINK仿真模型在以下部分中讨论。

b .调查UPFC的输电线路:

随着电力系统的发展,更重要的是控制功率流沿传输线,从而满足权力交接的需要。另一方面与电力电子技术的快速发展使得UPFC一个充满希望的未来电力系统部分需求。这个设备是一种先进的电力系统设备能够提供同步控制的电压大小,积极以一种自适应方式和无功功率流。输电线路的测试UPFC设备在MA TLAB / SIMULINK仿真模型将在下一节中讨论。

仿真软件模型6.6 kV / 22 kV输电线路:仿真软件模型显示在图5代表双线传输模型由正常电路和补偿电路以UPFC的设备。补偿电路,我即22 kv可以吸收真正的权力通过转换器或整流器直流环节出现在UPFC的系统。从直流环节,在正常时期,电路正常,2号线是6.6 kv可以给真正的权力从直流环节通过转换器或逆变器。补偿电路所需的真正的力量来减轻赔偿正好等于真正的权力由正常电路包括行和转换器转换损失。

UPFC模型子系统的互联双传输线模型与不同的评级,如图6所示

图6:UPFC子系统模型

仿真结果和讨论

22 kv线路无UPFC的结果:模型模拟的结果和相应的电压大小,真实和无功功率流动Figs.7respectively所示。

通过观察上面的波形中,电压的大小是9.754 kv,真正的力量是3.05 e6和无功功率为2.28 e6

6.6 kv线路无UPFC的结果:模型模拟结果和相应的电压大小,真实和无功功率流图8所示。

通过观察上面的波形,在稳态时间t = 0.02秒的电压大小是2.926 kv,真正的力量是1.746 e5 e5无功功率是1.953。

的结果(22/6.6)kv双线UPFC:相应的22千伏电压波形与补偿和真正的和无功功率波形Fig9所示。

通过观察上面的波形,在稳态时,t = 0.02秒,电压大小是11 kv,真正的力量是3.4 e6和无功功率为2.4 e6for 22 kv线路。电压波形,6.6 kv的真实和无功功率波形线分别与补偿Figs.10所示。

通过观察上面的波形,在稳态时,t: = 0.02秒,电压的大小是1.3 k V,实权0.5 e5 e5无功功率是0.37。

结论

在仿真研究中,MA TLAB仿真软件模型用于模拟UPFC的模型与输电线路即22 kv / 6.6 kv。这项工作给了UPFC的性能用于电能质量改善和获得稳态目标实现的UPFC控制器的控制设置,UPFC的概念提供了一个强大的工具,个人的成本有效利用输电线路通过促进真正的和无功功率的独立控制流。有一个改进的电压和功率配置文件,通过传输线UPFC时纳入系统。

该模型也可以适用于调节无功电压注入的有功功率。通过这个,它可能会带来巨大的改善传动系统的功率流。

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