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改革开放以后,随着现代化的快速发展,我国电力行业发展进入高峰阶段。但是随着化石能源的不断枯竭以及环境污染的加剧,使得人们开始寻找更加符合现代化、可持续化、环境友好型的能源供给方式,如风能、太阳能等,力求可再生能源可以改变现阶段难以为继的能源结构,从而保证长远、持续的发展。
鉴于日益扩大的电力网络将会给电力系统带来诸多新的问题,本文详细分析了我国电力系统存在的主要问题、未来发展方向以及电网建设的重要意义。在翻阅大量国内外参考文献的基础上,本论文综合叙述了柔性交流输电技术(FACTS)的国内外研究现状及方法,并对其中最具发展潜力的装置——统一潮流控制器(UPFC)进行了深入、详细的研究。
本论文详细分析了统一潮流控制器(UPFC)的串、并联侧的工作原理以及功能,并建立了相应的数学模型。为了更好地对不同电压等级线路的潮流进行控制,给出了统一潮流控制器(UPFC)主要参数的选取方法,并对统一潮流控制器(UPFC)的四大模块进行设计,建立了整体的设计框图。同时,在MATLAB环境下进行了仿真。根据仿真结果分析证明了柔性交流输电技术给电力系统发展带来的技术革新。
在现有统一潮流控制器(UPFC)的基础上,本论文研究了一种新型的统一潮流控制器,即分布式潮流控制器(DPFC),并对其结构和工作原理进行了详细的介绍,建立了相应的数学模型,同时给出了相应的控制策略。仿真结果证明,DPFC装置具有同UPFC装置相同的作用效果,并且DPFC装置成本更低,可以实现大批量生产,安装和维修简易方便,为以后在电力系统中大规模的应用打下了坚实的基础。