可控串联补偿装置非线性控制系统研究

可控串补的特性分析与应用建模仿真可控串补（TCSC）是一种电力系统的可控补偿装置，主要用于调节输电线路的电压和降低输电线路的功率损耗。

在本文中，将对TCSC的特性进行分析，并对其在应用建模仿真中的应用进行讨论。

首先，TCSC的特点如下：1.可调节电抗：TCSC能够通过调节其串联电抗来对电力系统的电压进行控制。

当系统电压过高时，可以增加串联电抗以降低电压；当系统电压过低时，可以减小串联电抗以提高电压。

2.实时响应：TCSC具有快速响应的特性，能够在微秒级别内对电力系统的电压进行调节，从而有效地控制系统的稳定性和可靠性。

3.可调节补偿容量：TCSC能够根据系统需求来调整补偿容量，以实现电力系统的稳定和无功功率的控制。

4.灵活性和可靠性：TCSC具有灵活性和可靠性，能够适应不同电力系统的需求，并且能够快速地进行故障响应和恢复。

其次，TCSC在应用建模仿真中具有以下几个方面的应用：1.电力系统稳定性分析：TCSC可以用于电力系统的稳定性分析中，通过调节系统的电压和补偿容量，来改变系统的动态响应，并提高系统的稳定性。

2.电力系统电压控制：TCSC可以用于调节电力系统的电压，使得系统的电压处于稳定的工作范围内，从而提高系统的可靠性和安全性。

3.功率损失控制：TCSC可以通过调整电力系统的电压和功率因数来减小线路的功率损失，从而提高系统的效率和经济性。

4.系统故障响应：TCSC可以在电力系统出现故障时，快速地响应，并通过调节电压和补偿容量，来进行故障恢复和系统重建。

最后，TCSC在应用建模仿真中的研究可以通过建立电力系统模型，以及积极的控制策略来实现。

这些模型和控制策略可以通过仿真软件进行验证和优化，以提高系统的稳定性和可靠性。

通过建模仿真研究，可以更好地了解TCSC的特性和应用，并为实际的电力系统运行提供有益的指导。

综上所述，对于可控串补（TCSC）的特性分析与应用建模仿真，可以通过对其可调节电抗、实时响应、可调节补偿容量、灵活性和可靠性等特点的分析，来深入了解其特性和应用。

学院毕业设计（论文）题目：可控串联补偿装置的仿真研究学生姓名：学号：学部（系）：机械与电气工程学部专业年级：电气工程及其自动化专业指导教师：职称或学位：年 5 月 25 日目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (2)前言 (3)1.TCSC的基本结构和工作原理 (4)1.1 TCSC的基本结构 (4)1.1.1 TCSC的功能模型 (4)1.1.2 TCSC的器件模型 (4)1.2 TCSC的工作方式和过程 (5)1.3 TCSC数学模型 (8)1.4 TCSC的特性 (9)1.4.1 TCSC装置的V-I特性曲线 (9)1.4.2 TCSC装置的X-I特性曲线 (11)2.TCSC的控制系统研究 (13)2.1系统层控制系统 (13)2.2 中层控制系统 (13)2.2.1开环控制 (14)2.2.2闭环控制 (14)2.2.3 PID控制原理 (15)2.3基于定阻抗控制的TCSC常轨PID控制系统 (16)3.用于TCSC控制系统的CMAC和PID复合控制策略 (17)3.1 CMAC神经网络的基本结构 (17)3.2 CMAC与PID复合控制算法 (20)3.3 仿真实例 (20)4.系统仿真 (22)4.1 TCSC非线性控制系统仿真研究 (22)4.2 基于CMAC和PID复合控制的TCSC控制系统仿真研究 (25)结束语 (28)参考文献 (30)致谢 (31)可控串联补偿装置的仿真研究摘要可控串联补偿(TCSC)通过对晶闸管导通角进行精确快速地控制，以实现对其等值电抗灵活、连续、平滑地调节，因而其为柔性交流输电系统(FACTS)中一种比较成熟和应用较为广泛的技术。

本文综述了TCSC的发展及研究现状，分析总结了TCSC的基本结构、运行原理、工作模式的特点、基频阻抗特性及工作特性。

此外，本文在模糊理论及常规PID阻抗控制的基础上，设计了TCSC模糊PID阻抗控制器。

可控硅控串联电容补偿器（TCSC）的结构、原理及应⽤研究报告可控硅控串联电容补偿器(TCSC)的结构、原理及应⽤研究报告摘要可控串联电容器(TCSC)补偿装置是在常规串联补偿技术上发展⽽来的⼀种新型电⼒装置。

由于采⽤晶闸管快速控制，其基频等值阻抗可以在较⼤范围内连续调节，既可以呈现容性电抗，也可以呈现感性电抗。

TCSC的出现为电⽹运⾏控制提供了新的⼿段。

除了具有常规串联补偿技术的优点之外，TCSC可以⽤于电⼒系统暂态稳定控制、阻尼功率振荡控制、SSR抑制以及动态潮流控制等。

TCSC装置是⼀种结构简单、控制灵活以及容易实现的器件。

正因为TCSC具有这些特点，因此在⼯业中较早投⼊应⽤。

本⽂将通过简单介绍TCSC装置的结构及其⼯作原理，详细讨论TCSC装置的阻抗调节特性，以及考虑装置额定运⾏参数约束时TCSC装置的⼯作特性，从⽽归纳出TCSC装置的控制模式。

其中，TCSC 作为⼀项⾼可靠性和经济性的电⼒系统调节技术，在现代电⽹中的应⽤正在逐渐推⼴，⼝前全世界有多个TCSC⼯程在投⼈运⾏。

本⽂还将针对TCSC装置在现代电⽹中的⼯程应⽤做出简要介绍，为从事TCSC的⼯程⼈员提供参考。

关键字：可控串联电容补偿器；结构原理；⼯作特性；控制模式；⼯程应⽤1 绪论可控串联补偿技术是在常规固定串联补偿技术的基础上为适应电⼒系统运⾏控制的需要⽽发展起来的。

早期的可控串联补偿器采⽤机械开关投切串联电容器(Mechanically Switched Series Capacitor，简称MSSC)来实现，它采⽤分段投切⽅式改变对线路阻抗的补偿程度。

由于机械开关动作速度较慢，因此，这种补偿装置只主要⽤于电⽹潮流控制。

随着⼤功率电⼒电⼦器件技术的成熟和发展，出现了利⽤晶闸管控制的串联补偿技术，包括晶闸管控制串联电容补偿器(Thyristor Controlled Series Capacitor，简称TCSC)和晶闸管投切串联电容补偿器(Thyristor Switched Series Capacitor，简称TSSC)。

天平可控串联补偿装置的动态模型及时域仿真曾星宏【摘要】根据天平串联补偿一次设备的实际参数建立串联补偿的暂态模型；研究可控串联补偿装置(thyristorcontrolled series compensator,TCSC)的闭环控制系统的技术细节,并建立完整的仿真模型.以天平双回线路串联补偿模型的外部电网等值系统模拟正常运行、外部电网故障、本线路故障等情况下TCSC的动态运行特性,给出仿真计算结果.将天平TCSC的实际运行情况与仿真计算结果进行对比分析,证明该动态模型能真实模拟实际TCSC的运行状态.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2011(024)005【总页数】4页(P13-16)【关键词】可控串联补偿装置；动态模型；时域仿真【作者】曾星宏【作者单位】中国南方电网超高压输电公司南宁局，广西南宁 530021【正文语种】中文【中图分类】TM714.3随着南方电网西电东送电量的快速增长,有效地利用有限的输电通道来提高电网的输电极限成为热点研究课题。

天平可控串联补偿装置(thyristor controlled series compensator,TCSC)位于南方电网西电东送交流主通道500 kV天平Ⅰ、Ⅱ线上,是目前世界上应用最有效、最成功的灵活交流输电技术之一,是我国第一个投入运行的500 kV可控串联补偿设备。

天平TCSC的补偿度为40%,其中固定部分补偿度为35%,可控部分补偿度为5%。

TCSC总容量(双回)为2×400 Mvar,其中固定部分为2×350 Mvar,可控部分为2×50 M var。

TCSC中的晶闸管阀使用了先进的光直接触发技术,通过控制触发角来改变输电线路的阻抗,有效地提高了西电东送的输电极限,是保证南方电网安全稳定运行的重要技术措施。

本文根据天平串联补偿一次设备的实际参数搭建串联补偿的暂态模型;根据研究需要,对南方电网的实际网络进行等值化简,构建了一个包含天平TCSC的研究系统;根据SIMADYN-D闭环控制逻辑研究闭环控制系统的技术细节;对研究系统进行仿真计算,并与天平TCSC的实际运行状态进行对比。