电力论文哪里有？笔者认为作为一种新型柔性交流输电系统的代表性器件，线间潮流控制器(IPFC)可应用于多条通道的潮流调控、振荡阻尼和暂态稳定控制。然而，当前国内外对于 IPFC的研究尚还处于初始阶段，缺乏能够指导实际工程应用的模型仿真、控制策略及多目标协调技术。
第一章 绪论
1.2.1 IPFC 建模仿真研究现状
国外对 FACTS 器件的模型研究较早，早期采用理想的电压源及电流源模型建立了FACTS 器件的稳态模型[17][18]，并基于此模型对 FACTS 器件进行了初步分析。但由于电压源或电流源模型的等效处理，均在原有系统节点中增加了额外的节点，这直接导致了潮流计算中导纳矩阵以及雅可比矩阵的变化，极大的增加了系统潮流计算的计算量。鉴于此，后来又有学者提出了基于功率注入模型的潮流分析研究[19]，初步建立了含 IPFC网络的潮流计算方法。国外文献中也有基于 PSCAD、Matlab 等软件搭建的 IPFC 器件级模型[20][21]，但这些软件在计算大电网数据时，计算速度慢，收敛性差，因此无法应用于大电网计算分析。而用于大电网计算分析的 PSS/E 或 BPA 的软件中，并没有开发 IPFC模型，无法实现含 IPFC 的大型电力系统仿真计算。此外，商业软件中关于 IPFC 的模型也尚属空白。
国内对于 IPFC 建模方面的研究起步相对较晚，基本处于空白阶段。目前在 FACTS器件建模中，应用最广泛的是注入功率模型[22]，由于其将线路上的可调变量对系统的贡献移植到线路两侧的节点上，因此可以在不修改原来节点导纳矩阵的基础上嵌入 FACTS模型，节省了大量运算[23]。目前已有的 IPFC 模型[24]，均只考虑了 IPFC 的最简单结构，且没有计及串联侧的变压器电抗，所给出的计算模型不够精确。此外，我国用于电网分析的主流计算软件 PSASP 和 PSD-BPA 中没有 IPFC 模型，给运行调度人员的分析计算带来了极大的不便。
综上所述，在实际工程中，受到占地、经济条件以及电网线路结构等约束，IPFC 的一次接线拓扑形式多种多样，现有的理论模型没有充分考虑 IPFC 一次接线方式的拓扑结构，无法准确反应 IPFC 的静、动态响应特性。此外，目前主流的商业计算软件中没有 IPFC 的模型，给电网公司运行规划人员带来极大不便，难以在现有的规划网架数据中计算和估计 IPFC 的控制潜力及投资价值。
第三章 IPFC 动态控制策略研究
3.1 引言
IPFC 综合了多种 FACTS 装置的控制手段，功能强大，它能够动态控制电力系统的有功、无功、电压、阻抗和相角，这种装置的应用有助于优化系统运行、提高系统暂态稳定性、阻尼系统振荡，同时能够对交流输电系统实时控制和动态补偿。控制策略是 IPFC进行各种各样控制的前提条件，不同的场合需要采用不同的控制功能。为了更好地实现IPFC 的控制功能，需要对 IPFC 的各种动态控制策略进行研究。 鉴于此，本章首先阐述了 IPFC 电压调节控制、相角调节控制、阻抗补偿控制、综合潮流控制的原理，反映了 IPFC 在不同控制模式下的静态特性与动态特性，对各控制模式进行了建模仿真。所建模型采用 IPFC 典型拓扑结构，考虑了 IPFC 直流侧电容的动态过程，能够有效追踪参考值的变化，并通过苏州南部 500kV 实际算例验证了所搭建模型的正确性与有效性。同时，基于 Simulink 搭建了 IPFC 动态模型，于相同的场景进行了仿真对比，验证了模型的准确性。所建模型可供运行调度人员方便使用，对测试 IPFC接入大电网控制潜力评估有较大作用。
进一步地，在 IPFC 附近的局部电网内依次加入了不同频率的低频振荡扰动分量，模拟了可再生能源产生的周期性扰动。设计了一种多通道的 IPFC 阻尼控制器结构，提出了一套具有宽适应性的 IPFC 低频振荡抑制策略，从而抑制不同频率振荡扰动分量引起的低频振荡问题。最后，针对大扰动稳定问题，分析 IPFC 不同控制模式对大扰动的影响，提出了一种基于模式切换的 IPFC 提高系统暂态稳定性的控制策略，故障时切换为阻抗补偿控制模式，提高暂态稳定性，并采用斜坡控制自然过渡到稳态控制。所提系统级控制策略深化了 IPFC 多种控制模式应对不同运行工况的作用。
第四章 IPFC 多目标协调策略研究
4.1 引言
IPFC 可以同时快速有效地调节多回线路的稳态潮流，并能够根据电力系统的运行状态，实时进行暂态稳定控制及阻尼振荡控制。然而，IPFC 实现这些控制目标的原理并不相同，而目标间也存在着交互影响与矛盾关系，若针对调节某一控制量，其他被控量会出现波动。此外，鉴于系统具有多种约束条件，且在不同运行工况下关注的主要目标也不同，若 IPFC 采用单一目标的控制策略，则不能满足多种运行要求。因此，作为一种功能强大、建设成本较高的 FACTS 装置，IPFC 应兼顾系统运行的约束条件，针对多种运行工况进行多目标间的协调控制。例如在稳态时着重优化线路潮流分布，受到暂态扰动的过程中则重点抑制系统内的机电振荡，平衡 IPFC 潮流超调、暂态稳定和小干扰稳定等多个要求，从而实现系统的最优控制。为此，应当分析目标间的相互影响关系，在此基础上提出兼顾各控制目标的协调控制策略，实现多个目标间的协调控制，为 IPFC适应不同运行工况、走向工程实用化提供关键技术支撑。
鉴于此，本章基于 MRGA 算法和 Phillips-Heffron 模型，量化了 IPFC 控制目标间的交互影响，选择了附加控制器的叠加位置，削弱了稳态调控与动态控制间的交互影响。进一步地，针对暂态过程，设计了模糊逻辑控制器及协调策略，结合粒子群算法优化了控制器参数，在提高了系统暂态稳定和小干扰稳定的同时，减少了暂态过程中的潮流超调。通过多种算例场景，验证了 IPFC 不同运行工况下的协调能力。
4.2 基于 MRGA 理论的 IPFC 控制目标交互影响分析
大干扰仿真分析在验证了 IPFC 具有实现多控制目标潜力的同时，也说明了按照不同的控制目标设计的控制方式之间存在互相排斥的关系，表现在恒定线路功率与提高暂态稳定性不能兼顾，而调制控制的实质是牺牲部分基本控制的性能而达到增加阻尼的目的。考虑到线性附加控制器的参数是基于系统某一运行点的线性化设计的，对系统工况变化的适应性差，可通过模糊逻辑设计 IPFC 调制控制器，进一步地在提高系统暂态稳定和小干扰稳定的同时，减少暂态过程中的潮流超调。
首先通过于 MRGA 理论的分析 IPFC 各控制器的控制目标交互影响，确定附加控制器的安装位置。由于 IPFC 模型包含四个 PI 控制器同时运行，在设计附加控制时，输出信号可叠加至这四个控制器，即 Pij、Qij、Pik 和 Vdc。为了选择合适的叠加位置，在协调控制时需要选择常规控制器与附加控制器之间的最佳配对。
作为一种定量分析交互影响的有效方法，相对增益矩阵(Relative Gain Array, RGA)理论常被用来寻找目标间的最小静态交互影响，并选择最佳控制变量配对。在本文所研究的控制系统中，附加调制控制被叠加在常规控制上，此时若仍采用传统 RGA 计算，则会因式中 G(0)为奇异矩阵而无法得到结果[74][75]。为解决这一问题，从 RGA 的基本思想出发，采用 MRGA 理论分析控制回路间的交互影响。
第五章 总结与展望
5.2 展望
在本文的研究基础之上，仍有一些问题需要进一步研究与解决，主要有以下几点：
（1）在 IPFC 建模研究中，本文对 IPFC 串联控制器进行了一定简化，用于实现电力系统机电暂态的仿真研究。进一步可以开发基于 MMC 的 IPFC 电磁暂态模型，以实现更为复杂的仿真应用。
（2）在 IPFC 暂态稳定控制策略研究中，系统级控制策略尚显薄弱，主要停留于理论研究和框架搭建，可进一步深入分析。例如，研究面向部分受控线路或变流器故障等情况时，拓扑可灵活切换的新型 FACTS 装置系统级运行策略。
（3）在协调控制研究中，本文研究仅考虑了 IPFC 单个设备对电网的影响和控制作用，可结合发电机出力调配和其他装置如 PSS、UPFC 等对电力系统的控制，进一步研究系统的多目标协调控制策略以提高静态安全和暂态稳定。进一步地，可充分考虑电网中已有柔性设备的控制特性与新型 FACTS 装置容错能力，提出含多个柔性设备的电网安全约束最优潮流方法，实现新型 FACTS 装置与网内其他柔性设备的协调运行。
参考文献（略）
