UPFC对线路保护影响研究

论文总字数：27582字

摘 要

Abstract ………………………………………………………………………………………… Ⅱ

第一章 绪论 …………………………………………………………………………………………1

1.1 引言 …………………………………………………………………………………………1

1.1.1 UPFC装置在电力系统中的价值与应用 ……………………………………………………1

1.1.2 UPFC的结构组成及其重要作用………………………………………………………………1

1.1.3 课题研究发展动态 ………………………………………………………………………2

1.2 课题研究内容以及目标 ………………………………………………………………3

1.2.1 应用matlab对含UPFC的系统进行建模 …………………………………………………3

1.2.2 应用自适应方法消除UPFC对系统的影响 ………………………………………………3

第二章 UPFC的数学模型及原理 ……………………………………………………………5

2.1 引言 ………………………………………………………………………………………………5

2.2 UPFC的原理分析 ……………………………………………………………………………5

2.2.1 UPFC的结构原理 ………………………………………………………………………5

2.2.2 UPFC的工作原理 ………………………………………………………………………6

2.2.3 UPFC的控制原理 ………………………………………………………………………6

2.2.4 UPFC的动态过程 ………………………………………………………………………9

2.3 UPFC建模与模型性能分析 …………………………………………………………………10

2.3.1 UPFC建模方法和模型类型 ……………………………………………………………10

2.3.2 UPFC性能分析及模型描述 ……………………………………………………………11

2.4 本章小结 ………………………………………………………………………………………11

第三章 UPFC对继电保护的影响以及自适应解决方法 ……………………………………12

3.1引言 ……………………………………………………………………………………………12

3.2 UPFC装置对距离保护元件的影响及减小危害的办法 ………………………………12

3.2.1 正常状态和故障状态下UPFC装置对系统继电保护的影响 …………………………12

3.2.2 UPFC装置产生的谐波对距离保护的影响 …………………………………………12

3.2.3 减弱系统故障对系统产生危害的措施 ………………………………………………13

3.3 自适应方法思想和具体实施方法 …………………………………………………………14

3.3.1 自适应思想介绍 ……………………………………………………………………………14

3.3.2 距离保护的自适应方法 …………………………………………………………14

3.4 本章小结 ……………………………………………………………………………………15

第四章 UPFC 对距离保护影响的仿真分析 ………………………………………………16

4.1 引言 …………………………………………………………………………………………16

4.2 系统仿真模型的建立 …………………………………………………………………16

4.3 仿真方法及结果 …………………………………………………………………17

4.3.1 UPFC工作在SSSC模式下的分析处理 ………………………………………………17

4.3.2 UPFC工作在STATCOM模式下的分析处理 …………………………………………23

4.3.3 UPFC工作在UPFC模式下的分析处理 ………………………………………………24

4.4 本章小结 ………………………………………………………………………………………25

第五章 总结与展望 ………………………………………………………………………25

5.1 工作总结 ……………………………………………………………………………………25

5.2 展望 ……………………………………………………………………………………25

致谢 ………………………………………………………………………………………………26

参考文献（References） …………………………………………………………………………27

摘要

16012124 白金新

指导教师 高山

统一潮流控制器（UPFC）是一种集成了各种FACTS控制器优点的电力电子装置，它可以通过控制并联侧成为无功发生器对电力系统进行无功补偿和电压支撑，也可以通过控制串联侧以灵活快速控制系统潮流分布，提升电力系统稳定性，解决了网络结构相对稳定且投入范围较大的电网提升输电能力的问题。

虽然UPFC经济性、灵活性和可靠性俱佳，但是加入了UPFC装置的同时，电力系统中的其他电力设备将不可避免受到UPFC装置的干扰，如继电保护装置的整定规则和整定定值将受到影响。本课题针对UPFC对距离保护的影响进行了实验研究，减小UPFC装置对继电保护整定规则的影响。应用matlab软件中的simulink组件对UPFC系统进行仿真，改变UPFC的工作模式和运行参数，在稳态和故障情况下，观察分析UPFC在不同运行工况下对距离保护产生的影响。采用自适应方法，根据UPFC自身的参数测量，把UPFC给电力系统带来的变化加入到继电保护的整定规则和动作判据中，抵消UPFC装置的加入给系统带来的变化。

最后通过仿真得出实验结果：UPFC在不同的运行工况下，对继电保护的影响会发生变化，采用方向圆动作特性进行判断，把UPFC的阻抗变化加入到继电保护的整定阻抗中，改变了方向圆的位置大小，从而抵消了距离保护所受到的影响，最大程度得保护了电力系统的运行安全。

关键词：统一潮流控制器，距离保护，故障模拟

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