UPFC支持的柔性无环流变压器倒闸控制器设计

在电力系统运行中，当面临单母线分段线路变压器检修的需求时，传统的刚性倒闸操作，即通过母联开关直接连接两侧母线，可能会导致电压参数不匹配引发的冲击环流问题，这不仅影响系统的安全性，还可能降低操作效率。为解决这些问题，研究人员积极探索创新的柔性倒闸控制器技术。 文献[7]针对低效率和安全风险提出了利用abc-dq变换的前馈解耦电流内环控制和PI调节的电压外环控制方法，设计了一种能够适应负荷变化的电力系统柔性倒闸调节器，实现了无环流的带负荷操作。文献[8]则关注于拓扑结构设计，通过整流与逆变技术，确定了柔性倒闸装置的最佳电路参数，以实现更精确的供电系统控制策略。 文献[9]进一步发展了柔性交流输电（FACTS）技术，设计了基于交叉解耦控制策略和锁相环控制的柔性倒闸装置，其特点是能动态调整系统参数以消除冲击环流。[10]结合(d,q)坐标和三相锁相环技术，设计了基于SSSC技术的柔性控制器，可以精确控制逆变电路的拓扑，并确保同步。 [11]提出采用变压器耦合串联拓扑结构和滑模控制策略，构建了倒闸系统的数学模型，通过仿真验证了滑模变结构控制算法的有效性。[12]软件锁相环在柔性倒闸装置中的应用也得到深入，通过分析不同锁相环的工作原理，设计出更为智能化的控制算法，并开发出样机。 然而，尽管这些文献在改善传统倒闸操作的不足方面有所突破，控制速度仍有提升空间。因此，本文特别关注于基于统一电力流动控制器（UPFC）的柔性倒闸控制器的设计。UPFC作为一种先进的电力系统控制技术，它集串联和并联控制器于一体，能够同时精确调节母线末端的电压和相位，确保在倒闸操作前母线电压快速达到相位一致，从而显著提高操作的稳定性和安全性。这种新型控制器通过实时优化电力网络的功率流动，有效解决了冲击环流问题，提升了整个电力系统的运行效率和可靠性。