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1 绪论1

1.1 分布式发电1

1.1.1 分布式发电的有关概念1

1.1.2 配电网现状8

1.1.3 分布式发电的分类8

1.1.4 分布式发电对电力系统的影响9

1.2 FACTS概述11

1.2.1 FACTS设备的分类11

1.2.2 常见FACTS设备简介14

1.2.3 FACTS设备的特点17

1.3 UPFC研究现状17

1.3.1 UPFC的数学模型18

1.3.2 UPFC的控制策略及其对电力系统动态稳定性的影响19

1.3.3 UPFC的实现21

2 基于详细模型的UPFC动静态特性分析22

2.1 UPFC的工作原理与特性分析22

2.1.1 UPFC的工作原理22

2.1.2 UPFC并联变流器工作特性24

2.1.3 UPFC串联变流器工作特性25

2.2 UPFC系统参数的设计26

2.2.1 UPFC装置容量的确定26

2.2.2 UPFC运行约束值的确定28

2.3 UPFC控制系统的设计31

2.3.1 并联变流器控制系统31

2.3.2 串联变流器控制系统32

2.4 UPFC仿真模型的建立33

2.4.1 仿真系统描述34

2.4.2 UPFC的建模35

2.5 UPFC的仿真分析38

2.5.1 稳态仿真39

2.5.2 暂态仿真50

3 UPFC的等效模型57

3.1 并联变流器等效模型58

3.1.1 并联变流器暂态等效模型58

3.1.2 并联变流器静态等效模型61

3.2 串联变流器等效模型62

3.2.1 串联变流器暂态等效模型62

3.2.2 串联变流器静态等效模型64

3.3 UPFC等效模型64

3.3.1 UPFC暂态等效模型64

3.3.2 UPFC静态等效模型66

4 UPFC综合控制系统研究68

4.1 自适应模糊PI主控制器的研究68

4.1.1 控制系统的建模69

4.1.2 控制系统的设计70

4.1.3 仿真分析73

4.2 辅助控制器的研究78

4.2.1 基于常规PI控制器的UPFC对系统低频振荡的抑制效果分析78

4.2.2 辅助控制器的设计81

4.2.3 辅助控制器的数字仿真83

5 UPFC的切换控制系统92

5.1 切换系统理论基础93

5.1.1 切换信号94

5.1.2 切换信号的良定性和切换系统的适定性95

5.1.3 切换序列96

5.1.4 切换系统稳定性98

5.1.5 切换控制技术99

5.2 基于拓扑子系统的UPFC切换系统控制100

5.2.1 UPFC的开关特性100

5.2.2 UPFC的切换系统模型102

5.2.3 UPFC的切换控制系统设计105

5.3 基于控制目标子系统的UPFC切换系统控制107

5.3.1 并联侧控制系统107

5.3.2 串联侧控制系统107

5.3.3 UPFC切换控制系统108

6 UPFC对含分布式发电配电网电能质量的控制109

6.1 UPFC对配电网线路损耗的控制109

6.1.1 配电网模型109

6.1.2 环网中的潮流控制原理110

6.1.3 仿真分析112

6.2 UPFC对配电网电能质量的控制114

6.2.1 风力发电等效模型114

6.2.2 仿真分析117

6.3 UPFC与储能系统的配合120

6.3.1 UPFC与SMES相结合的工作原理121

6.3.2 UPFC与SMES的协调控制123

6.3.3 仿真分析125

7 基于电力系统动态模拟系统的统一潮流控制器实验平台的实现129

7.1 电力系统动态模拟系统129

7.2 UPFC主电路的实现130

7.3 实验系统参数的实现131

7.4 UPFC控制系统的实现132

7.4.1 控制系统的采集输入132

7.4.2 控制系统134

7.5 实验结果及分析136

7.5.1 具有常规P1控制器的UPFC实验136

7.5.2 具有自适应模糊PI控制器的UFPC实验151

参考文献157