MATLAB电力系统统一潮流控制器的研究仿真(2)
界面临来自环境保护、产业调整、电力需求及电力市场等方面前所未有的挑战，
可概括为：
1）增大输电能力。电力需求稳定增长,然而在地理上分布不均,可得到的电源
往往远离日益增长的负荷中心,由于政策法规、环境保护及费用等因素制约,新拟
建电源及线路遭到减缩,这使得提高输电能力的需求更为突出,据EPRI (美国电力
科学研究院) 估计,许多输电走廊都将运行在现有的稳定极限附近。
2）保持系统稳定。由于电网中存在的电磁环网和过负荷线路,导致电压质量
恶化和电力系统稳定性下降,近几年来多次发生灾变性重大电力事故,因此要求在
不降低现有传输功率的可行性和安全性情况下,最大程度地利用现有发电和输电
设备的效能。
3）优化系统运行。因运行变化或电力市场所决定的功率输送的变化次数快
速增加,系统的控制变得更为复杂,需要对整体系统的潮流进行优化,这种优化需
要在越来越大的地区内综合考虑全局的运行情况。
随着电力系统的不断发展，运行方式的复杂多变，新的大容量机组和自动调
节控制装置的投入，各种控制系统和机械-电气系统间的相互作用，以及对电力
系统供电安全性的要求日益增高，对电力系统稳定性的研究提出了一系列的亟待
解决的问题。电力系统的发展给运行带来了一个突出的问题，即电力系统稳定性
的控制问题。
提高电力系统稳定性的重要措施是对电力系统进行控制调节，目前在电力系
统中用来提高系统稳定性的措施主要还是依靠控制发电机运行状况、调节可调节
变压器的抽头、投切补偿设备等手段。但是这些手段都不同程度地受到系统运行
或者自身技术的限制，对电力系统稳定运行的调节效果十分有限。总的来说，电
力系统目前的提高稳定性的控制手段还很缺乏，如何高效地控制电力系统稳定运行已经成为电力系统所面临的一个重要挑战，而近年来灵活交流输电系统的出现
和发展为解决这些问题提供了重要的思路。灵活交流输电元件的应用必将是逐渐
加入现行的交流系统，而不是摒弃现有系统。FACTS 与现行的交流输电系统并
行发展，可以完全兼容。因此可以期望随着电力电子技术的飞速发展，FACTS
将会给传统交流电力系统带来一次革命性的变化。
1.2 统一潮流控制器的研究现状
1.2.1 UPFC的提出及作用
统一潮流控制器(UPFC)的概念，最先是由 L.Gyugyi 等人于 1992 年提出的。
国外对 UPFC 的研究较早，1998 年世界上第一台装置，在美国地区的 138kV 的
高压输电线路上的成功运行，足以说明UPFC 的硬件实现是完全可行的，目前运
行良好。而我国起步较晚，在 1995 年以后才开始研究。UPFC 的基本思想是一
种统一的可控硅控制装置，只需改变其控制规律，就能分别或同时实现并联补偿、
串联补偿、移相和端电压调节等4种基本功能，以及这些功能间的相互组合作用。
UPFC既能在电力系统稳定方面实现潮流调节，合理控制有功功率、无功功率的
流动，提高线路的输送能力，实现优化运行，又能在动态方面，通过快速无功吞
吐，动态地支撑接入点的电压，提高系统电压稳定性，若适当控制，还可以改善
系统阻尼，提高功角稳定性。
1.2.2 UPFC的研究现状
统一潮流控制器的研究，主要集中在以下几个方面：
（1）UPFC的建模
目前UPFC的建模，大都采用电源模型，即用两个可控的电源来等效 UPFC