传统的统一潮流控制器存在成本高，运行成本高的缺点，新型统一潮流控制器结合了混合电压调节技术和FACTS技术来实现功能。统的统一功率流控制器，大幅降低运行成本。析了新型统一潮流控制器的结构和如何进行潮流控制，并对传统统一潮流控制器的功能和成本进行了对比分析。终完成了新型统一潮流控制器的仿真。制器统一潮流 “森” MATLAB变压器功率流控制分类号：TM7文档ID：A文章编号：1672-3791（2014）02（a）中-0177-04Résumé：所述UPFC传统的高运营成本新的UPFC混合电压调节器技术和FACTS技术可以实现功能，并显着降低成本和运营成本。析UPFC的新结构和流量控制的实施，UPFC与功能和成本方面的传统比较分析最后，在MATLAB中进行新的UPFC仿真研究。键词：UPFC;变形金刚“森”;流量控制;传统的MATLAB UPFC通常基于电压源逆变技术;不仅所有设备的成本非常昂贵，而且运营成本也很难为电力公司所接受，这严重影响了其在电力系统中的实际应用。UPFC的运营成本已成为许多FACTS研究人员的目标。自Westinghouse（美国）的K.K.Sen和M.L.Sen将混合电压调节技术与FACTS技术相结合，提供了一种新的统一功率流控制器：“Sen”变压器（ST）。于传统的变压器抽头设置技术，ST具有与基于电压源逆变技术的传统UPFC技术类似的功能，成本和运营成本显着下降，值得研究和应用。文对“森”变压器和传统UPFC的结构和功能进行了分析，并对ST电压流量控制功能进行了仿真，为其提供了理论支持。ST的应用图1（a）显示了新的统一功率流控制器（“Sen”变压器）的结构。制“Sen”变压器（以下用ST代替）的示意图。始面由Y0连接的变压器组成。9个绕组，电压被加到连接到Y0所述变压器的绕组原点，9个次级绕组（A1，C2，B3的A相，B1，A2，B相上C3，C1，B2，A3大号在C相上形成电压和阻抗补偿单元。过改变三个绕组的匝数，可以区分出不同于120°的电压分量。始绕组集成在线路中，施加于其上的电压是线电压，次级绕组是串联线。其上感应的电压构成补偿电压。偿电压由三个不同的120°电压组成（al， A2，A3被插入到相A，B1，B2和B3插入相B和C1，C2和C3被插入在步骤C）。偿电压是相同的频率作为系统并执行调谐由变压器自动完成。统的绕组转速通常不能令人满意，现在可以用功率电子器件代替。1（b）是由一组反并联晶闸管控制的绕组数的示意图。2是“Sen”变压器的系统模型图。过插入电压来进行电压和阻抗调节，其中有源元件和电抗元件分别位于其中。改线路电压降Vx以更改线路上的有功和无功功率流。偿电压和线电流I之间的角度是任意的。源元件分别在相位和反相中等效于正和负电阻，并且垂直于线电流的分量可以是电感性的或电容性的。于补偿电压吸收的有功和无功功率通量如下：应当注意，当串联部分是电容性时，并联部分是电感性的，就像串联部分具有正电阻时一样，平行部分可以相当于负阻。“Sen”变压器的功率流控制功能控制补偿电压，使ST能够执行电压调节，相位调制和阻抗补偿三种不同的功能。压调节：电压控制装置通过链接与原始电压同相或同相的电压来完成电压调节功能。ST用作电压调节器时（如图3所示），补偿电压的直接分量由连接到中性点的绕组感应。分量由另外两个具有相等匝数的绕组获得。如，A相的直接补偿电压分量是从相绕组A的同一对绕组获得的，而反向分量是通过B相和C相绕组获得的。同的圈数，以便调整线的某一点的张力。角调整：功率角设置是施加垂直于线路中原始电压的电压，串联补偿电压产生相角差ε（如图4所示）。4），电压幅度几乎不变。
直于原始电压产生的补偿电压可以通过相绕组和另一相绕组合成。如，相A的补偿电压可以从相A的绕组和相B或C的绕组合成。A的绕组匝数相等。他阶段的一半。A相和B相组合以获得A相的初始电压。
合90°，A相和C相的补偿电压，以获得相对于电压的90°的补偿电压。始阶段A.阻抗补偿：当补偿电压垂直于线电流时，串联补偿电压的影响是阻抗补偿。补偿电压90°超过线电流，这相当于一个电抗的序列化，当补偿电压是线电流落后90°，它是通过设置数完成，而每相绕组的匝数。一潮流控制器的主要功能主要在于它可以产生可以修改幅度和相移的补偿电压。据ST分析，ST也可以以相同的方式产生补偿电压的幅度和相移可以修改。此，ST的功率流控制能力可以类似于统一功率流控制器的功率流控制能力。然，ST系列喷射系统由其并联功率（有功和无功）供电，ST不具备提供功率（包括有功和无功）的功能，因此它是必要的是系统提供无功补偿。外，增加了无功功率补偿装置，例如静态无功补偿器。压器的“森”和传统UPFC比较分析图5是UPFC，它包括倒相器的两个集合和VSC2 VSC1，两个电磁感应线圈MC1，MC2，并行转换器的一个特定的示意图XFSRS和SHNBRK并联断路器。SRSDS系列开关，ES电子旁路开关，DCLS直流开关，BYPBRK旁路断路器，电流和电压变送器，以及控制和保护单元。DCLS闭合时，两侧的VSCS共用电容器组，半导体开关的控制命令部分产生一系列由感应线圈滤波的叠加基频方波。得可接受水平的正弦波。6是UPFC的系统模型图当图5的DCLS被激活时，两侧的VSCS分别用于静态补偿和静态补偿，并且每个静态补偿抽头被连接。过变压器。STATCOM被注入，以补偿用于复制可变电流和SSSC插入具有可变振幅的电压信号。DSL的关闭时，UPFC运行时，与该系统的VSC交换无功和有源串联补偿。压和线电流之间的角度是任意的。SSSC插入补偿电压，其有功和无功分量是总和，它修改线路电压降Vx和电流以及电流。偿电压可以吸收有功功率和无功功率，也可以发射有功功率和无功功率（Pexch，Qexch）。SSSC具有与ST相同的有功和无功功率流变化。献[4]分别将ST和UPFC应用于图7所示的双电路系统，以分析ST和UPFC的影响。源电压Vsource为138 kV，等效电源阻抗Xsource为19.7 mh（标准值为6.25％，系统为160 MVA），阻抗值为7.4和将串联补偿电压施加到电源端电压Vs，以获得等效输出端电压VS. ‘，线电抗的电感值为59.2 mh，阻抗为22.2，端电压为138 KV，滞后电压为20 °，变压器的串联漏电感为47.4 mh，电抗为10，接收侧未补偿时功率有效：132 MW，试剂：41 Mvar电容。析中考虑的UPFC和ST系统模型分别如图2和图6所示。联补偿电压为12kV，可控角度范围为。较结果总结如下：当未补偿的线电压为136.7 kV时，ST的控制范围在132.8和139.8 kV之间，并且包括UPFC的控制范围在133.3和140.1 kV之间。于初始有功功率为132 MW的线路，ST和UPFC的控制范围分别为 57至-58 MW和 58至-58 MW。于原始无功功率为132 MVar的线路，ST和UPFC的控制范围分别为 60至63 MVar和 60至-60 Mvar。定功率ST：30 MVA; UPFC额定功率：30 MVA串联，并联：21 MVA。比之下，ST和UPFC的控制区几乎相同。ST的优势在于它可以独立控制有功和无功功率流，例如UPFC。UPFC响应迅速，但在大多数情况下，响应率不是很高，这使得ST具有相同的功能运行能力。UPFC相比。而，ST和UPFC在成本方面的简单比较将揭示相同容量的ST相对于UPFC具有相当大的价格优势。述UPFC包括两组逆变器，其中所述功率电子器件的开关频率至少等于PWM技术使用system.If的频率，开关频率会高得多，这样电子功率器件的开关损耗意味着UPFC的运行成本仍然很高。要原因是相反ST只修改了系统参数，你必须修改ST的工作条件来激活电力电子的动作，这样ST当前的工艺损失就是远低于UPFC。般而言，ST基于传统的变压器旁路控制技术，UPFC采用新兴的VSC技术，可独立控制两个方向的线电流。UPFC具有快速的响应速度，但统一规划通常不需要ST的流量控制能力，响应速度，只需满足要求。ST的效率为99％，而UPFC仅为92％至97％。此，UPFC的总成本远高于ST。此阶段，由两个支持的CVS组组成的FACTS单元的成本和运营成本非常昂贵。UPFC相比，能够实现相同功能的ST的成本仅为1/5，运行成本仅为1/10。此，ST是最经济的无功功率流控制系统。于MATLAB的ST功率流控制仿真建立了一个ST系统仿真模型，如图7中的MATLAB所示。路器的原始状态被禁用，在0.5秒时关闭并在1秒内断开。
ST上的电压波形未显示在图8中。载上的电压很高（127 kV），波形上的电压波动在表格上并不明显波形，但负载上的电压由负载上的电压代替。于从电压中减去电压，负载上的电压变化可能反映负载上的电压变化。波形的角度来看，在注入Load2之前和之后，较高的电压变化很大。了验证ST的功率流控制功能，本文提出的控制目标是尽可能地保持负载上的电压，也就是说，最小化负载的影响。Load2加载条目在用户上。此，当未插入Load2时，您可以首先使用Powergui-Continuous查找负载上的电压，因此ST控制旨在保持负载上的电压。过系统的分析，本文提出以下控制策略：让负载2，很显然，负载上的电压会下降，电流会增加，以保持电压补偿必须输入和紧张不得考虑进入。会增加影响，很容易得到补偿：输出电压在哪里;补偿电压用于平衡与系统交换的功率，因此有：根据上面的公式：输入后，它将改变当电流高时，电流增加，压降增加，从这样它就会减少;因此，原件不足以保存。后执行新的计算，然后调整总和。已经被计算和调整，并且显然将逐步推进，也就是说算法收敛。
Load2结束时，分析完全相似。据模拟结果，过量非常小。过仿真获得的电压波形如图9所示。图所示，在负载施加前后，负载上下两侧的电压降低。定后几乎没有电压差。细观察波形表明系统仍有一些过冲，当Load2退出运行时会导致短暂的电压降低。输入和输出Load2时，ST控制将经历四个周期的电压（0.08 s），并且所使用的算法有效。压恢复，恒温阀芯当然，所提供的电力（有功和无功）被恢复到initial.On水平可以看出，通过控制ST，负载上的电压可保持稳定的，并且新输入的负担可以完全完成。力于。论与传统的统一潮流控制器相比，新型统一潮流控制器在成本和运行成本方面具有突出的优势。文分析了新型统一潮流控制器（“森”变压器）的结构以及如何实现这一趋势。制和比较功能与传统的功率流控制器。后，构建了具有“Sen”变压器的仿真模型，并通过仿真分析验证了上述结论。新型统一潮流控制器的实际应用提供理论支持。
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