UPFC抑制電網(wǎng)強(qiáng)迫振蕩研究

陳 瓊，蔣 平

（東南大學(xué)電氣工程學(xué)院，江蘇南京210096）

·電網(wǎng)技術(shù)·

UPFC抑制電網(wǎng)強(qiáng)迫振蕩研究

陳 瓊，蔣 平

（東南大學(xué)電氣工程學(xué)院，江蘇南京210096）

為了抑制電網(wǎng)系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩，首先通過(guò)整定合理統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）主控制器參數(shù)，利用UPFC自身的動(dòng)態(tài)控制作用提高系統(tǒng)阻尼水平；然后在其主控制器中加入輔助控制器，通過(guò)跟蹤強(qiáng)迫振蕩功率波動(dòng)量并輸出反相功率波對(duì)其進(jìn)行抵消，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)阻尼，增強(qiáng)UPFC對(duì)系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩的抑制能力。在PSASP仿真平臺(tái)中搭建模型，驗(yàn)證了所提UPFC主控制器及輔助控制器能有效抑制系統(tǒng)區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線上的強(qiáng)迫振蕩，從而盡可能減小強(qiáng)迫振蕩對(duì)系統(tǒng)造成的損害。

強(qiáng)迫振蕩；統(tǒng)一潮流控制器；振蕩平抑；輔助控制器

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，近年來(lái)，我國(guó)許多區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生了大范圍的低頻振蕩，振蕩頻率特別低，范圍較廣，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。這些振蕩均不符合現(xiàn)有的經(jīng)典負(fù)阻尼機(jī)理低頻振蕩理論［1，2］。針對(duì)這一現(xiàn)象，許多學(xué)者提出了基于強(qiáng)迫共振機(jī)理的低頻振蕩理論［3－5］。該理論指出，當(dāng)擾動(dòng)源頻率與系統(tǒng)固有頻率相近時(shí)，會(huì)引發(fā)系統(tǒng)大規(guī)模的強(qiáng)迫功率振蕩，且這種振蕩將會(huì)給電力系統(tǒng)帶來(lái)巨大危害［6－8］。

為了減小強(qiáng)迫振蕩帶來(lái)的負(fù)面影響，目前現(xiàn)有的方法主要有：利用辨識(shí)和定位技術(shù)得到強(qiáng)迫振蕩的擾動(dòng)源所在位置［9］，并將其切除；解列機(jī)組或切換原動(dòng)機(jī)控制方式［6，7］；采用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器直接抑制強(qiáng)迫振蕩［8］等。但現(xiàn)有的辨識(shí)定位技術(shù)不成熟，定位不夠準(zhǔn)確，給切除擾動(dòng)源帶來(lái)了一定的困難；解列機(jī)組或切換控制方式需要人工操作，速度較慢，無(wú)法及時(shí)應(yīng)對(duì)啟振迅速的強(qiáng)迫振蕩問(wèn)題。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器能夠自動(dòng)抑制系統(tǒng)中的強(qiáng)迫振蕩，但是其一般只能裝設(shè)在原動(dòng)機(jī)側(cè)，因此對(duì)于區(qū)域間或聯(lián)絡(luò)線上的強(qiáng)迫振蕩抑制效果不佳。

統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）作為目前功能最全面的柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）設(shè)備，具備電壓調(diào)節(jié)、串聯(lián)補(bǔ)償和移相等多項(xiàng)功能，可以快速控制輸電線路中的有功功率和無(wú)功功率。此外，當(dāng)采用合理的控制方法時(shí)，UPFC還能提高系統(tǒng)阻尼水平［10］，從而抑制系統(tǒng)中的低頻振蕩［11］，具有強(qiáng)大的調(diào)節(jié)能力和廣闊的應(yīng)用前景。本文首先分析了強(qiáng)迫振蕩的機(jī)理特性以及UPFC抑制強(qiáng)迫振蕩的原理，并整定了合理的UPFC主控制器參數(shù)，利用UPFC自身的動(dòng)態(tài)特性提高系統(tǒng)阻尼比以抑制強(qiáng)迫振蕩；然后在UPFC主控制器中加入輔助控制器，進(jìn)一步挖掘UPFC對(duì)強(qiáng)迫振蕩的抑制能力。該方法利用線路中現(xiàn)有的FACTS設(shè)備配合輔助控制器，能對(duì)系統(tǒng)區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線上的強(qiáng)迫振蕩起到較為明顯的抑制作用，具有一定的研究意義。

1 電力系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩特性分析

在典型單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)中，參照機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，可列出發(fā)電機(jī)經(jīng)典二階運(yùn)動(dòng)方程［4，12，13］，并對(duì)其進(jìn)行線性化，可以得到：

式中：PT表示發(fā)電機(jī)機(jī)械功率；Pe表示發(fā)電機(jī)電磁功率；KD表示發(fā)電機(jī)阻尼系數(shù)，與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組及各阻尼繞組有關(guān)，一般為正實(shí)數(shù)。為分析方便，此處假設(shè)發(fā)電機(jī)機(jī)械功率保持恒定，因此ΔPT＝0。

假設(shè)此時(shí)系統(tǒng)中出現(xiàn)一強(qiáng)迫振蕩功率擾動(dòng)源ΔPd，則發(fā)電機(jī)電磁功率可以表示為：

式中：KS為同步系數(shù)。將式（2）代入式（1），可得：

式（3）為二階非齊次常系數(shù)微分方程，求解該方程可得Δδ穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的幅值表達(dá)式為：

式中：ν＝ω／ωn，表示頻率比；ζ＝KD／2ωnTJ，表示系統(tǒng)阻尼比，表示系統(tǒng)的固有振蕩頻率。從式（4）中可以得出：（1）系統(tǒng)響應(yīng)幅值與強(qiáng)迫振蕩功率擾動(dòng)源ΔPd的幅值成正比。（2）系統(tǒng)阻尼比越小，系統(tǒng)啟振難度越低，系統(tǒng)的響應(yīng)幅值越大。（3）擾動(dòng)源頻率越接近系統(tǒng)固有頻率，系統(tǒng)的響應(yīng)幅值越大。因此，在擾動(dòng)源一定的情況下，提高系統(tǒng)的阻尼比能使得強(qiáng)迫振蕩的振幅大幅衰減。

2 UPFC主控制器抑制系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩原理

以下采用單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)研究UPFC抑制系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩原理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 含UPFC的單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of single machine infinite system with UPFC

在圖1中，為了簡(jiǎn)化分析，將UPFC等效成一個(gè)串聯(lián)的電壓源和并聯(lián)的電流源［14］。假設(shè)并聯(lián)側(cè)控制所在母線電壓水平為Vm∠δ／2。為方便后文推導(dǎo)和表示，可假設(shè)，并設(shè)發(fā)電機(jī)輸出功率保持不變，則轉(zhuǎn)子角的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程線性化后如下：

式中：M為發(fā)電機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)。發(fā)電機(jī)輸出功率為：

式中：x2為線路阻抗。將式（6）代入式（5）并進(jìn)行線性化，可得：

考慮發(fā)電機(jī)端電壓保持不變，因此等號(hào)右邊與ΔV有關(guān)的項(xiàng)可令為0，將式（7）整理為：

式（8）中，第二項(xiàng)體現(xiàn)了UPFC設(shè)備并聯(lián)側(cè)對(duì)線路電壓的控制，而第三項(xiàng)則反映了串聯(lián)側(cè)對(duì)線路潮流的調(diào)控能力。此時(shí)若先假設(shè)UPFC工作在恒電壓和恒阻抗的模式下，則式（8）的中間兩項(xiàng)可視為0，即可化為：

式（9）可以看成系統(tǒng)的特征方程，此時(shí)特征根為一對(duì)共軛純虛根，表明系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定零阻尼狀態(tài)。

由此可知，如果在串聯(lián)側(cè)和并聯(lián)側(cè)的控制器中采用合適的參數(shù)，使UPFC不工作在恒電壓和恒阻抗模式下，則式（8）第二項(xiàng)和第三項(xiàng)不為零，即可構(gòu)造出形如的特征方程。當(dāng)特征方程的解落在左半平面，系統(tǒng)模態(tài)呈現(xiàn)為正阻尼。調(diào)節(jié)UPFC對(duì)應(yīng)的控制器參數(shù)大小，能夠改變解的位置，從而對(duì)系統(tǒng)阻尼特性做出貢獻(xiàn)。

提高系統(tǒng)的阻尼比能減小系統(tǒng)中強(qiáng)迫振蕩的振幅，因此，當(dāng)采用合理的控制方法和參數(shù)時(shí)，UPFC依靠自身的動(dòng)態(tài)控制作用提高系統(tǒng)阻尼比，從而對(duì)強(qiáng)迫振蕩起到一定抑制作用。

3 含輔助控制器的UPFC復(fù)合控制器抑制系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩方法

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，UPFC主要用于調(diào)節(jié)線路潮流和穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)電壓，其控制器及控制策略一般以穩(wěn)態(tài)結(jié)果為優(yōu)先，僅依靠UPFC自身的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性能對(duì)系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩的抑制效果并不理想；且UPFC的主控制器能夠調(diào)節(jié)的參數(shù)有限，無(wú)法針對(duì)強(qiáng)迫振蕩的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。為進(jìn)一步挖掘UPFC對(duì)系統(tǒng)阻尼的調(diào)節(jié)能力，運(yùn)用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）的原理［15－17］，根據(jù)強(qiáng)迫振蕩的振蕩特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一個(gè)輔助控制器，并與UPFC主控制器配合進(jìn)行復(fù)合控制。

3.1 UPFC主控制器及輔助控制器復(fù)合結(jié)構(gòu)

輔助控制器一般由增益環(huán)節(jié)，隔直環(huán)節(jié)，相位補(bǔ)償環(huán)節(jié)等數(shù)個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 輔助控制器結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of damping controller

輔助控制器的輸入信號(hào)一般可選為線路功率、線路電壓、功角等。此處可以選擇聯(lián)絡(luò)線功率作為輸入，用以跟蹤系統(tǒng)中的強(qiáng)迫振蕩功率波動(dòng)量，該輸入信號(hào)通過(guò)相位補(bǔ)償環(huán)節(jié)的移相作用，輸出一個(gè)與波動(dòng)量反相的功率量并疊加到UPFC的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)基準(zhǔn)值上，從而抵消強(qiáng)迫振蕩的振蕩功率，以抑制系統(tǒng)中的強(qiáng)迫振蕩。

根據(jù)上述分析，可以得到在UPFC主控制器中加入輔助控制器的復(fù)合控制器結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

圖3 UPFC主控制器及輔助控制器的復(fù)合結(jié)構(gòu)Fig.3 Composite structure of main controller of UPFC and the auxiliary controller

3.2輔助控制器的參數(shù)整定方法

輔助控制器的各項(xiàng)參數(shù)應(yīng)滿足下式：

式中：φ表示每一級(jí)相位補(bǔ)償環(huán)節(jié)的理想補(bǔ)償相角；m表示補(bǔ)償環(huán)節(jié)個(gè)數(shù)，在圖2所示的輔助控制器中，m＝2。此外，為了方便參數(shù)的整定，兩級(jí)相位補(bǔ)償環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)T1，T2一般保持一致。

為使輔助控制器能夠滿足反相功率抵消強(qiáng)迫振蕩的要求，按照以下步驟進(jìn)行參數(shù)整定：

（1）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行小干擾分析，得到該系統(tǒng)主要的振蕩模式及相關(guān)參數(shù)，選取研究對(duì)象。

（2）測(cè)量并計(jì)算接入U(xiǎn)PFC處至區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線的系統(tǒng)功率滯后相角β。

（3）確定輔助控制器超前滯后環(huán)節(jié)的參數(shù)，保證β＋α＝180°，使得輔助控制器產(chǎn)生與振蕩功率波形反相的對(duì)稱波形并互相抵消。

（4）對(duì)輔助控制器的增益K進(jìn)行整定，增益過(guò)小，能量降低不明顯，達(dá)不到較好的抑制效果；增益過(guò)大，則會(huì)過(guò)調(diào)，系統(tǒng)無(wú)序振蕩，增加調(diào)控難度。因此需要根據(jù)系統(tǒng)小干擾分析結(jié)果以及強(qiáng)迫振蕩幅值改善情況最終確定合理的增益。

4 仿真分析

4.1仿真平臺(tái)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本文采用IEEE典型四機(jī)兩區(qū)系統(tǒng)在PSASP仿真平臺(tái)對(duì)控制方法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。圖4為IEEE典型四機(jī)兩區(qū)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

圖4 四機(jī)兩區(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.4 Structure of four?machines and two areas system

首先對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行小干擾分析，獲取其振蕩模態(tài)，包括固有頻率和阻尼比等信息，如表1所示。

表1 四機(jī)兩區(qū)系統(tǒng)原始模態(tài)信息Table 1 Original mode information of four?machines and two areas system

從表1中可以看出，模態(tài)1和模態(tài)2屬于區(qū)域內(nèi)靠近發(fā)電機(jī)側(cè)的振蕩模態(tài)，而模態(tài)3則屬于區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線上的振蕩模態(tài)。

4.2 UPFC主控制器抑制系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩效果

為驗(yàn)證UPFC控制器對(duì)系統(tǒng)區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線上由周期性負(fù)荷波動(dòng)誘發(fā)的強(qiáng)迫振蕩的抑制效果，先將UPFC裝設(shè)在圖4中的bus1上，利用第二節(jié)所述原理，結(jié)合常規(guī)的PI控制參數(shù)整定方法確定UPFC的控制參數(shù)；再向該母線持續(xù)施加頻率為0.64 Hz，幅值為0.2 p.u.的有功功率擾動(dòng)，擾動(dòng)開始時(shí)間為仿真時(shí)間的第5 s，以激發(fā)四機(jī)兩區(qū)系統(tǒng)中模態(tài)3對(duì)應(yīng)的強(qiáng)迫振蕩。

觀察此時(shí)bus1處聯(lián)絡(luò)線上的有功功率變化情況，并與未接入U(xiǎn)PFC時(shí)的情況比較，如圖5所示。

從圖5中可以看出，當(dāng)未接入U(xiǎn)PFC時(shí)，系統(tǒng)大約經(jīng)過(guò)15 s進(jìn)入穩(wěn)態(tài)強(qiáng)迫振蕩，其幅值為0.337 0 p. u.；而接入U(xiǎn)PFC以后，在UPFC正阻尼效應(yīng)的作用下，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)約5 s進(jìn)入穩(wěn)態(tài)強(qiáng)迫振蕩，且穩(wěn)態(tài)的線路有功功率波動(dòng)的幅值為0.139 8 p.u.，約衰減至未接入U(xiǎn)PFC時(shí)的41.48%。由此可知UPFC的接入對(duì)系統(tǒng)的阻尼特性產(chǎn)生了影響，通過(guò)提高模態(tài)阻尼比，對(duì)系統(tǒng)中的強(qiáng)迫振蕩起到了一定抑制作用。但是抑制效果不夠理想。

4.3 UPFC主控制器及輔助控制器抑制系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩效果

在UPFC主控制器中加入輔助控制器進(jìn)行復(fù)合控制，并整定輔助控制器各項(xiàng)參數(shù)，如表2所示。

表2 輔助控制器參數(shù)Table 2 Parameters of auxiliary controllers

在bus1上持續(xù)施加與前文一致的擾動(dòng)源，頻率為0.64 Hz，幅值為0.2 p.u.。圖6展示了系統(tǒng)未接入U(xiǎn)PFC、僅接入U(xiǎn)PFC和接入U(xiǎn)PFC及輔助控制器3種情況下聯(lián)絡(luò)線的強(qiáng)迫振蕩的抑制效果。

圖6 含輔助控制器模態(tài)3對(duì)應(yīng)的聯(lián)絡(luò)線強(qiáng)迫振蕩抑制Fig.6 Suppressing forced oscillation on the tie?line of mode 3 with damping controller

在利用UPFC及輔助控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)合控制時(shí)，系統(tǒng)大約經(jīng)過(guò)45 s進(jìn)入穩(wěn)態(tài)強(qiáng)迫振蕩，其幅值約為0.018 87，約衰減至未接入U(xiǎn)PFC時(shí)的5.598%；與未接入U(xiǎn)PFC和僅接入U(xiǎn)PFC 2種情況相比，UPFC及輔助控制器對(duì)系統(tǒng)中的強(qiáng)迫振蕩產(chǎn)生了更為明顯的抑制效果。說(shuō)明輔助控制器的加入能較好地改善系統(tǒng)阻尼水平，有效提高了UPFC整體抑制系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩的能力。

5 結(jié)語(yǔ)

本文從強(qiáng)迫振蕩的振蕩特性出發(fā)，分析了UPFC控制器改善系統(tǒng)阻尼水平的原理，整定了合理的UPFC主控制器參數(shù)，并在PSASP仿真平臺(tái)中搭建含有UPFC的四機(jī)兩區(qū)仿真模型，仿真結(jié)果表

明：該控制器能對(duì)系統(tǒng)區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線上的強(qiáng)迫振蕩產(chǎn)生一定的抑制效果，但仍不足以保證系統(tǒng)在發(fā)生強(qiáng)迫振蕩時(shí)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。而在UPFC的主控制器中加入輔助控制器后，仿真結(jié)果表明：相比于未配備輔助控制器的UPFC抑制效果而言，能夠較準(zhǔn)確地跟蹤系統(tǒng)功率波動(dòng)，有效抑制強(qiáng)迫振蕩，從而盡可能減小強(qiáng)迫振蕩對(duì)系統(tǒng)造成的損害。

［1］李兆偉，方勇杰，李 威，等.電力系統(tǒng)強(qiáng)迫振蕩研究綜述［J］.華東電力，2013，41（6）：1188－1193.

LI Zhaowei，F(xiàn)ANG Yongjie，LI Wei et al.Study on forced os?cillation of power system［J］.East China Electric Power，2013，41（6）：1188－1193.

［2］董明齊，劉文穎，袁 娟，等.基于增加聯(lián)絡(luò)線的互聯(lián)電網(wǎng)低頻振蕩抑制方法［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，31（17）：94－99.

DONG Mingqi，LIU Wenying，YUAN Juan et al.Research on low frequency oscillation suppression of interconnected power grid based on increased connection line［J］.Automation of Electric Power Systems，2007，31（17）：94－99.

［3］湯 涌.電力系統(tǒng)強(qiáng)迫功率振蕩的基礎(chǔ)理論［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2006，30（10）：29－33.

TANG Yong.Fundamental theory of forced power oscillation in power system［J］.Power System Technology，2006，30（10）：29－33.

［4］余一平，閔 勇，陳 磊.多機(jī)電力系統(tǒng)強(qiáng)迫功率振蕩穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性分析［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（22）：5－9.

YU Yiping，MIN Yong，CHEN Lei.Study on steady state res ponse of forced power oscillation in multi?machine power system［J］.Automation of Electric Power Systems，2009，33（22）：5－9.

［5］韓志勇，賀仁睦，馬 進(jìn)，等.多機(jī)電力系統(tǒng)強(qiáng)迫功率振蕩擾動(dòng)源的對(duì)比分析［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（3）：16－19.

HAN Zhiyong，HE Renmu，MA Jin et al.Comparative analysis of forced power oscillation disturbance source in multi?machine power system［J］.Power System Automation，2009，33（3）：16－19.

［6］劉 輝，楊寅平，田云峰.電力系統(tǒng)強(qiáng)迫功率振蕩實(shí)例及機(jī)理分析［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36（10）：113－117.

LIU Hui，YANG Yinping，TIAN Yunfeng.Examples and mecha?nism analysis of forced power oscillation in power system［J］.Au?tomation of Electric Power Systems，2012，36（10）：113－117.

［7］文賢馗，鐘晶亮，錢 進(jìn).電網(wǎng)低頻振蕩時(shí)汽輪機(jī)控制策略研究［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2009，29（26）：107－111.

WEN Xiankui，ZHONG Jingliang，QIAN Jin.Study on steam turbine control strategy in low frequency oscillation of power grid［J］.China Journal of Electrical Engineering，2009，29（26）：107－111.

［8］馮 雙.抑制共振機(jī)理低頻振蕩的PSS設(shè)計(jì)方法［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44（7）：1－6.

FENGShuang.PSSdesignmethodforsuppressinglow frequency oscillation of resonance mechanism［J］.Power System Protection and Control，2016，44（7）：1－6.

［9］祁萬(wàn)春，楊 林，宋鵬程，等.南京西環(huán)網(wǎng)UPFC示范工程系統(tǒng)級(jí)控制策略研究［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2016，40（1）：92－96.

QI Wanchun，YANG Lin，SONG Pengcheng et al.Study on system?level control strategy of UPFC demonstration project in Nanjing west ring network［J］.Power System Technology，2016，40（1）：92－96.

［10］張 芳，房大中，陳家榮，等.阻尼聯(lián)絡(luò)線低頻振蕩的UPFC兩階段控制方法研究［J］.中國(guó)電力，2006，39（11）：27－32.

ZHANG Fang，F(xiàn)ANG Dazhong，CHEN Jiarong，et al.Study on two?stage control method for low frequency oscillation of damped contact line［J］.China Power，2006，39（11）：27－32.

［11］嚴(yán)偉佳，蔣 平.抑制區(qū)域間低頻振蕩的FACTS阻尼控制［J］.高電壓技術(shù)，2007，33（1）：189－193.

YAN Weijia，JIANG Ping.FACTS damping control for sup?pressing Inter?regional low frequency oscillation［J］.High Voltage Technology，2007，33（1）：189－193.

［12］馬燕峰，趙培龍，趙書強(qiáng).多機(jī)電力系統(tǒng)的強(qiáng)迫功率振蕩特性研究［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，41（24）：23－29.

MA Yanfeng，ZHAO Peilong，ZHAO Shuqiang.Research on forced power oscillation of multi?machine power system［J］. Power System Protection and Control，2013，41（24）：23－29.

［13］余一平，閔 勇，陳 磊，等.周期性負(fù)荷擾動(dòng)引發(fā)強(qiáng)迫功率振蕩分析［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34（6）：7－11.

YU Yiping，MIN Yong，CHEN Lei，et al.Cyclic load disturb?ance triggers forced power oscillation analysis［J］.Power System Automation，2010，34（6）：7－11.

［14］楊尚瑾.統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）多目標(biāo)協(xié)調(diào)控制及穩(wěn)定控制策略研究［D］.北京：中國(guó)電力科學(xué)研究院，2013.

YANG Shangjin.Study on multi?objective coordinated control and stability control strategy of unified power flow controller（UPFC）［D］.Beijing：China Electric Power Research Institu?te，2013.

［15］黃方能.利用UPFC提高電力系統(tǒng)阻尼的研究［D］.上海：上海交通大學(xué)，2008.

HUANG Fangneng.Study on Improving damping of power sys?tem by using UPFC［D］.Shanghai：Shanghai Jiaotong Univer?sity，2008.

［16］鄧 科.PSS在抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩上的研究［D］.蘭州：蘭州理工大學(xué)，2008.

DENG Ke.PSS study on suppressing low frequency oscillation of power system［D］.Lanzhou：Lanzhou University of Techno logy，2008.

［17］林宇峰，徐 政，黃 瑩.TCSC功率振蕩阻尼控制器的設(shè)計(jì)［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2005，29（22）：35－40.

LIN Yufeng，XU Zheng，HUANG Ying.Design of TCSC power oscillation damping controller［J］.Power System Technology，2005，29（22）：35－40.

Research on UPFC for Suppressing Forced Oscillation in the Power System

CHEN Qiong，JIANG Ping
（School of Electrical Engineering，Southeast University，Nanjing 210096，China）

In order to suppress the forced oscillation of the power system，the damping coefficient of the system is improved by setting the parameters of the UPFC main controller.Then，the auxiliary controller is added into the main controller to track the forced oscillation power fluctuation and to output the inverted power wave to suppress the system forced oscillation.It can further improve the system damping coefficient and enhance the suppression ability of the UPFC to the forced oscillation in the system. A model is built in the PSASP simulation platform to verify that the proposed UPFC main controller and the auxiliary controller can effectively suppress the forced oscillation on the tie line between the system regions.Thereby the damage to the system caused by forced oscillation can be minimized.

forced oscillation；UPFC；suppress oscillation；damping controller

TM711

：A

：2096－3203（2017）02－0056－05

陳 瓊

陳 瓊（1994—），女，江蘇宜興人，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行控制；

蔣 平（1954—），男，江蘇溧陽(yáng)人，博士，教授，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行控制和電力電子在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

（編輯 劉曉燕）

2016－12－08；

2017－02－07

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51577032）