Описание

UPFC используется, чтобы управлять потоком энергии в 500 кВ/230 kV система передачи. Система, соединенная в настройке цикла, состоит по существу из пяти шин (B1 к B5) соединенный через линии электропередачи (L1, L2, L3) и два банка трансформатора на 230 кВ / на 500 кВ Tr1 и Tr2. Две электростанции, расположенные в системе на 230 кВ, генерируют в общей сложности 1 500 МВт, который передается к 15000-MVA эквиваленту на 500 кВ и к загрузке на 200 МВт, соединенной в шине B3. Модели объекта управления включают регулятор скорости, систему возбуждения, а также стабилизатор энергосистемы (PSS). В нормальном функционировании большая часть способности генерации на 1 200 МВт электростанции № 2 экспортируется в эквивалент на 500 кВ через три 400-MVA трансформатора, соединенные между шинами B4 и B5. Мы рассматриваем случай непредвиденного обстоятельства, где только два трансформатора из три доступны (Tr2 = 2*400 MVA = 800 MVA).

Используя опцию потока загрузки блока powergui, модель была инициализирована объектами № 1 и № 2, генерирующий соответственно 500 МВт и 1 000 МВт, и UPFC из сервиса (Обойдите закрытый прерыватель). Получившийся поток энергии, полученный в шинах B1 к B5, обозначается красными числами на принципиальной схеме. Поток загрузки показывает, что большая часть энергии, произведенной объектом № 2, передается через 800-MVA банк трансформатора (899 МВт из 1 000 МВт), остальные (101 МВт), циркулирующий в цикле. Трансформатор Tr2 поэтому перегружается 99 MVA. Пример иллюстрирует, как UPFC может уменьшить эту перегрузку степени.

UPFC, расположенный в правильном конце линии L2, используется, чтобы управлять активными и реактивными мощностями в шине на 500 кВ B3, а также напряжение в шине B_UPFC. Это состоит из модели фазовращателя двух 100-MVA, основанных на IGBT, конвертеры (один соединенный в шунте и один соединенный последовательно и оба соединенные через шину DC на стороне DC и к системе мощности переменного тока, через связывающиеся реакторы и трансформаторы). Параметры компонентов степени UPFC даны в диалоговом окне. Серийный конвертер может ввести максимум 10% номинального напряжения линии к земле (28,87 кВ) последовательно с линией L2. Синие числа на схеме показывают поток энергии с UPFC в обслуживании и управлением активными и реактивными мощностями B3 соответственно на уровне 687 МВт и-27 Mvar.

Симуляция

Ссылочные активные и реактивные мощности UPFC установлены в блоках, пометил "Pref (pu)" и "Qref(pu)". Первоначально Обходной прерыватель закрывается и получившийся естественный поток энергии в шине, B3 составляет 587 МВт и-27 Mvar. Блок Pref запрограммирован с начальной активной мощностью 5.87 соответствий pu естественному потоку. Затем в t=10s Pref увеличен на 1 pu (100 МВт) с 5.87 pu до 6.87 pu, в то время как Qref сохранен постоянным в-0.27 pu.

Запустите симуляцию и считайте Осциллограф UPFC, как P и Q, измеренный в шине B3, следуют за ссылочными значениями. В t=5 s, когда Обходной прерыватель открыт, естественная степень отклонена от Обходного нарушителя к ветви серии UPFC без значимого переходного процесса. В t=10 s, степень увеличивается на уровне 1 pu/s. Требуется одна секунда для степени увеличиться до 687 МВт. Это увеличение на 100 МВт активной мощности в шине B3 достигается путем введения серийного напряжения 0.089 pu с углом 94 градусов. Это приводит к аппроксимированному уменьшению на 100 МВт в активной мощности, текущей через Tr2 (от 899 МВт до 796 МВт), который теперь несет приемлемую загрузку. Смотрите изменения активных мощностей в шинах B1 к B5 на Осциллографе Линий VPQ.