Описание

UPFC используется для управления потоком мощности в системе передачи 500 кВ/230 кВ. Система, связанная в конфигурации петли, состоит по существу из пяти автобусов (B1 к B5) взаимосвязанный через линии передачи (L1, L2, L3) и два банка трансформатора на 230 кВ / на 500 кВ Tr1 и Tr2. Две электростанции, расположенные на системе на 230 кВ, производят в общей сложности 1 500 МВт, который передан к 15000-MVA эквиваленту на 500 кВ и к грузу на 200 МВт, связанному в автобусе B3. Модели установки включают регулятор скорости, систему возбуждения, а также стабилизатор системы питания (PSS). При нормальной эксплуатации большая часть 1200-MW мощности электростанции № 2 экспортируется в эквивалент 500-kV через три трансформатора 400-MVA, соединенных между шинами B4 и B5. Мы рассматриваем случай непредвиденных обстоятельств, когда доступны только два трансформатора из трех (Tr2 = 2 * 400 MVA = 800 MVA).

Используя опцию потока нагрузки блока powergui, модель была инициализирована с установками # 1 и # 2, генерирующими соответственно 500 МВт и 1000 МВт, и UPFC выведен из обслуживания (байпасный выключатель закрыт). Результирующий поток мощности, полученный на шинах B1- B5, обозначается красными цифрами на принципиальной схеме. Поток нагрузки показывает, что большая часть энергии, вырабатываемой установкой No 2, передается через 800-MVA блок трансформаторов (899 МВт из 1000 МВт), остальная часть (101 МВт), циркулирующая в контуре. Поэтому трансформатор Tr2 перегружен на 99 МВА. Пример иллюстрирует, как UPFC может снять эту перегрузку питания.

UPFC, расположенный на правом конце линии L2, используется для управления активной и реактивной мощностью на шине 500-kV B3, а также напряжением на шине B_UPFC. Состоит из фазорной модели двух 100-MVA, на базе БТИЗ, преобразователей (один подключенный в шунте и один подключенный последовательно и оба взаимосвязанные через шину постоянного тока со стороны постоянного тока и к энергосистеме переменного тока, через соединительные реакторы и трансформаторы). Параметры компонентов питания UPFC приведены в диалоговом окне. Последовательный преобразователь может вводить не более 10% номинального напряжения линии на землю (28,87 кВ) последовательно с линейным L2. Синие числа на диаграмме показывают поток энергии с UPFC в обслуживании и управлении активными и реактивными мощностями B3 соответственно на уровне 687 МВт и-27 Mvar.

Моделирование

Опорная активная и реактивная мощности UPFC устанавливаются в блоках «Pref (pu)» и «Qref (pu)». Первоначально прерыватель байпаса закрыт, и результирующий естественный поток энергии на шине B3 составляет 587 МВт и -27 Мвар. Блок Префа программируется с начальной активной мощностью 5,87 pu, соответствующей естественному потоку. Затем при t = 10 с Преф увеличивают на 1 pu (100 МВт), с 5,87 pu до 6,87 pu, а Qref поддерживают постоянным при -0,27 pu.

Выполните моделирование и просмотрите объем UPFC, как P и Q, измеренные на шине, B3 следовать контрольным значениям. При t = 5 с при размыкании байпасного выключателя естественная мощность отводится от байпасного выключателя на ветвь серии UPFC без заметного переходного процесса. При t = 10 с мощность увеличивается со скоростью 1 пю/с. На увеличение мощности до 687 МВт требуется одна секунда. Это увеличение активной мощности на 100 МВт на шине B3 достигается путем ввода последовательного напряжения 0,089 pu с углом 94 градуса. Это приводит к приблизительно 100 МВт снижения активной мощности, протекающей через Tr2 (с 899 МВт до 796 МВт), что теперь несет приемлемую нагрузку. См. изменения активных мощностей на шинах, B1 для B5 в области линий VPQ.