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统一潮流控制器可以分别或同时对电力系统有功无功功率和电压进行控制和调节，能够实现对线路潮流的准确调节，提高线路的输送能力，是一种灵活的FACTS控制器。 论文详细分析了UPFC的结构、基本原理、动态模型等。在分析UPFC模型的基础上，建立了 UPFC 在 MATLAB 平台上的仿真模型；将 UPFC 模型应用到电力系统中，着重研究了UPFC对电网电能质量的影响；研究了UPFC对电网故障中电压跌落的补偿作用，以及UPFC对正常系统电压的影响。仿真结果表明，UPFC 可保持故障系统具有良好的电压波形；研究了 UPFC 对故障系统中电网功率的影响，以及UPFC对提高故障系统功率稳定性的作用。研究结果表明了UPFC能够实现基本控制功能，包括线路潮流控制、电压稳定，UPFC 可以使系统更加平稳。 关键词 统一潮流控制器（UPFC） 动态模型 电能质量 MATLAB仿真9667
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Title Research on dynamic characteristics of Unified Power Flow Controller (UPFC)
Abstract
As a typical Flexible AC Transmission System(FACTS) device, a Unified Power
Flow Controller can provide many function. It can control transmission line
impedance, voltage magnitude and phase angle either selectively or
simultaneously in appropriate combinations and can also control
independently the real and reactive power flow in transmission circuit.
It is a creative and flexible controller of FACTS family.
This paper analyses basic principle of UPFC and its controlling
function, and complete its mathematical modeling by considering the
dynamic effect of capacitor. The model of UPFC in this paper uses a PID
controller and its control system adopts a decoupled strategy. Using
MATLAB, this paper realizes the power flow analyses and power system
transient stability computation. The simulation results of power flow
indicate that UPFC has strong control capability of power flow and voltage.
And the computation of the latter proves that UPFC can improve the system
stability. Through a large number of simulations, UPFC can improve the
system stability more effectively.
Keywords Unified Power Flow Controller； Dynamic characteristics；
Mathematical model；Transient Stability.
目录
1 引言 . 1
1.1 研究目的及意义 1
1.2 统一潮流控制器的研究现状 2
1.3 论文所做的工作 3
2 UPFC的工作原理 . 5
2.1 基本工作原理 . 5
2.2 UPFC的工作方式 . 8
2.3 UPFC对电力系统的影响 13
2.4 UPFC的控制模型 . 15
2.5 基本控制模式 . 16
2.6 本章小结 19
3 UPFC在电力系统应用中的仿真研究 20
3.1 概述 . 20
3.2 基于MATLAB仿真平台的UPFC模型. 20
3.3 UPFC对电力系统动态电能质量的影响 . 28
3.4 本章小结 . 33
结 论 . 35
致 谢 36
参考文献 37 1 引言
1.1 研究的目的及意义
在世界经济迅猛发展和不断融合的过程中，电力系统必须适应经济快速增长
所带来的用电需求的增加，全球主要国家和地区的电力系统目前大都沿着高电压、
大容量、大规模、远距离传输的方向发展。随着全球经济一体化的进行，电力业
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