《基於可控變壓器的動態潮流分析和控制》是依託上海交通大學，由馮琳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於可控變壓器的動態潮流分析和控制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馮琳
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著電力需求的增長，我國電網規模日益擴大，大規模、遠距離的跨區電力輸送給電網的安全穩定帶來了很大的壓力。同時，風電、太陽能光伏發電等間歇性新能源的大量接入，使輸變電系統日趨複雜，電網運行在穩定極限邊緣的可能性也大為增加，給電力系統的安全穩定運行帶來了極大的挑戰。因此，電網運行的靈活性、潮流可控性以及電網穩定性成為越來越迫切需要解決的問題。本申請以可控變壓器為研究對象，展開動態潮流的分析與控制的研究。研究通過可控變壓器最佳化輸電線路有功和無功的動態調節方法；研究通過可控變壓器提高電網的穩定性以及增大線路輸電功率的控制方法。研究成果不僅為實現智慧型電網有功和無功的動態最佳化控制、提高輸變電水平及系統穩定性，具有重要的理論意義；而且為電網接納更多間歇性新能源，具有重要的指導意義和套用價值。
結題摘要
近年來，隨著以風力發電、光伏發電等為代表的分散式能源在電力系統中的大規模套用，高壓直交流輸電的不斷建設，電力系統電壓穩定性及潮流可控性逐漸得到世界各國的重視。而柔性交流輸電作為這一問題的解決方案之一，已逐漸成為重要研究課題。本課題針對可控變壓器FACTS技術，提出了幾種新型拓撲結構，這些設備由電力系統變壓器與功率電力電子器件構成，實現了對普通變壓器輸出電壓的幅值和相角的雙向動態調節，不僅可以獨立調節聯絡線有功和無功功率，而且可以提高聯絡線功率傳輸極限，提高風力發電等新能源併網電壓穩定性。主要工作及創新點如下： （1）提出三種新型拓撲結構的可控變壓器，分析新型可控變壓器基本原理，對其輸入輸出電壓公式進行數學分析，研究新型可控變壓器等效數學模型，針對幾種不同拓撲結構進行了MATLAB/Simulink數字仿真和RTDS實時仿真研究，理論與仿真結果的一致性充分說明了新型可控變壓器基本原理的正確性。 （2）研究新型可控變壓器在電力系統潮流控制中的套用，分析其潮流控制基本原理，搭建潮流控制雙機系統和3機9節點系統，在發電機出力突降或者負荷需求水平突升的突發情況下，驗證新型可控變壓器提高電力系統聯絡線傳輸功率極限的功能。 （3）研究可控變壓器提高電力系統電壓穩定性的套用，推導加裝可控變壓器的供電系統數學模型，將新型可控變壓器套用於9MW風電場，仿真證明，在風速發生較大變化時，通過新型可控變壓器控制代替STATCOM設備，可以提高系統電壓穩定性。
