1. 研究目的与意义
现代电网已逐渐步入大系统、高电压大容量远距离输电、跨区域供电网络互联、智能控制的新时代。随着社会经济的发展和环保意识的提高,现代供电网对其稳定、安全、经济、灵活的运行与控制的要求越来越多,高压远距离供电网正面临着三个方面的挑战,静止同步串联补偿器能够灵活控制电网潮流、快速进行无功补偿以及抑制次同步振荡,对于改善电力系统的动静态特性以及提高电力系统的稳定性有着重要的意义,因而受到越来越广泛的关注。
SSSC 自从20 世纪90 年代提出以来便受到了广泛的关注。它能够灵活调节线路阻抗,对潮流控制有很好的效果,尤其是在大中型城市电网中,它的高可靠性以及灵活性优势十分突出。主电路拓扑的选择、控制策略的研究以及调制策略的应用对 SSSC 而言显得十分重要。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:分析SSSC的主电路结构,对SSSC的稳态特性也进行分析;建立SSSC的系统模型,同时对其在不同工况下的控制策略以及启动充能控制策略进行探索;探索如何对电力系统无功潮流控制方面进行研究,分析常见元件的无功特性,对无功补偿技术和无功补偿装置进行对比研究;通过本文确定的主电路结构与系统模型,利用PSCAD对SSSC进行系统仿真分析,验证SSSC在系统中对无功潮流的控制性能;如何将SSSC作为改善无功潮流分布的新型装置,并探索SSSC广泛的应用前景;探索无功控制影响线路压降的主要因素是什么。如:功率因数角、补偿系数t和阻抗比等;探索SSSC与功率因数、电压和电流等的关系。
难点:分析和构建SSSC控制策略仿真 ;建立SSSC的系统仿真模型;仿真结果的调试。3. 国内外研究现状(文献综述)
SSSC通过向输电线路中注入幅值和相角均可调的电压来和系统交换无功功率,并且可以与线路交换有功功率,提高线路传输功率的能力。因此可将SSSC近似于一个可控的电压源,该电压不受线路电流的影响,可以进行独立控制。SSSC注入电压与线路电流呈垂直关系,通过改变电压的幅值和相位就可以改变线路等效阻抗,进而调节线路潮流。SSSC一般由电压源型逆变器、直流电容和控制器组成。感性补偿状态下,定义电抗Xc 为正,SSSC注入的电压与线路电抗上的压降相位相同,SSSC输出电压超前线路电流 90;相反,在容性补偿状态下,定义 Xc 为负,SSSC注入的电压与线路电抗上的压降相位相反,SSSC输出电压的相位滞后线路电流相位90。可见SSSC起到类似串联电容或者电感的作用。并且SSSC还具有调节线路电流的功能可以应用在故障限流中,在系统出现短路故障时,通过增加SSSC装置的等效阻抗来增加系统总的等效阻抗,减小线路电流,使得装置免受大电流的冲击,达到保护系统的目的,进而做达控制的效果[1, 2]。
SSS的控制策略基于系统内部特性、基于外部特征值、综合智能是FAcTs装置三种主要控制策略。系统内部特性方法主要针对装置的不确定性和非线性的特点,以各度去研究控制规律,采用如分散、鲁棒、李雅普诺夫能量函数、线性化、滑膜结构、预测等方法,以改善系统性能;基于外部特征值方法是以外部为系统输入控制目标,分析输出响应特性,从而确定控制规律,如自抗干扰、PID等;综合智能控制方法主要包括专家系统、迭代学习、人工神经网络、模糊逻辑等。在计算方面也可以利用牛顿拉夫逊算法对SSSC 模型进行计算并验证了SSSC 相关潮流控制功能[3-7]。
SSSC的基本控制方式可以分为三种,分别是恒电压控制、恒阻抗控制以及恒功率控制。三种方式中,恒电压控制方式和恒阻抗控制方式应用最为广泛,恒功率控制相较于前两种方式,计算过程以及实现过程很繁琐,需要克服的技术难点仍有很多,因此应用最少。
4. 研究方案
SSSC 具有十分广阔的应用前景,文本基于一种无需变压器直接接入系统的 SSSC拓扑结构,相应提出了电压外环电流内环结合的控制策略。
本文将结合所学知识,并且查阅文献,明确研究对象,将SSSC控制多个部分进行设计。
1)通过调研文献对SSSC 的研究现状进行总结,了解到SSSC 当前的研究现状以及发展趋势。
5. 工作计划
第1周:查阅关于毕业设计的中英文研究现状资料,并形成毕业设计的初步构想;
第2周:借助所学知识和辅助工具完成英文资料翻译并及时提交;
第3周:在规定时间完成开题报告,根据指导老师的意见修改并提交;
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。