線路間潮流控制的裝置和方法
2023-06-16 14:38:16
專利名稱：線路間潮流控制的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及控制交流輸電線路上潮流的裝置和方法，更具體地，涉及一種潮流控制器和控制方法，它可以向單獨一條輸電線路提供串聯無功功率補償，同時，還可以在這些線路之間轉移有功功率。
通過一條交流輸電線路的電力潮流是線路阻抗，送端和受端電壓，以及電壓之間相位角的函數。一條輸電線路上的潮流通常可以利用固定的或者晶閘管控制的串聯電容器無功串聯補償來進行控制，或者通過移相變壓器來進行控制。近來，已經提出了採用固體開關轉換器的新型功率控制器。題為『輸電線路動態阻抗補償系統』的美國專利5,198,746號敘述了一種裝置，它能夠注入一個與輸電線路電流正交的可控電壓，從而完成無功線路阻抗和傳輸功率的控制。題為『通用快速潮流控制器』的美國專利5,343,139號敘述了一種裝置，它通過適當的電壓注入，能夠同時或者有選擇地控制輸電線路阻抗，電壓和相位角，從而控制所傳輸的功率。1994年12月30日遞交的美國專利申請序號08/366,646題為『有功和無功阻抗插入電力系統阻尼功率振蕩的串聯補償器』，它敘述了一種改進的串聯補償方法，和美國專利5,198,746號的方式相類似，通過注入一個與輸電線路電流正交的電壓來控制無功線路阻抗，此外，利用外部能量存儲，它還能夠插入與線路電流同相位的電壓，暫時建立虛擬的正或負的有功阻抗串聯在線路中，以便有助於阻尼功率振蕩。
所有這些潮流控制器不管它們採用傳統的還是電子的設備，其共同特點是它們只能直接控制它們所連接的一條線路上的潮流。然而，通常是幾條輸電線路連接到一條電壓母線上。根據輸電網的結構，這些線路的另一端可以連接到另一條公共電壓母線上，或者連接到不同的母線上。這些線路可以具有相似的或者不同的阻抗。因此很容易看出，控制電網中一條線路上的潮流並不能對整個電網的經濟利用提供最佳解決方法。例如，在多線路的輸電線路結構中，如果一條線路過負荷，而另一條線路輕負荷，理想的解決方法是增加輕負荷線路上的傳輸功率，減少過負荷線路上的傳輸功率，儘量不影響其他線路上的潮流。新型潮流控制器只能夠增加或者減少一條線路上的潮流，該線路的潮流變化可能會影響到所有其他線路上的潮流。因此，有功功率負荷不能直接從一條特定線路轉移到另一條線路，只能通過單獨的潮流控制器間接地改變每一條線路上的潮流，直到建立所希望的潮流水平為止。
本發明提供一種線路間潮流控制器(IPFC)，它能夠通過串聯電壓注入方法，控制單獨一條線路上的傳輸功率，此外，它還能夠將規定量的功率從一條特定線路轉移到另外一條或多條線路上。IPFC控制潮流利用單獨線路的無功串聯補償以及利用同時控制這些線路之間有功功率傳輸來完成。
根據本發明構成的潮流控制器在包括至少兩條輸電線路的輸電系統中控制潮流，每一條輸電線路具有兩端，在選定的輸電線路電壓和基本頻率下，在兩端之間流過交流電流。該控制器包括一個轉換器，用於產生在流過輸電線路的交流電流的基本頻率下的至少兩個交流電壓，這些電壓具有可變幅值和相對於輸電線路電流的可控相位角；所產生的每一電壓單獨串聯在輸電線路的一條中；一個控制裝置控制所產生的每一個電壓的幅值和相位角，有選擇地和單獨地調節每一條輸電線路的有效無功和有功阻抗，以控制輸電線路兩端之間傳輸的有功功率，同時通過轉換器控制輸電線路之間單獨轉移的有功功率的量。
本發明還提供一種在至少有兩條輸電線路的輸電系統中控制潮流的方法，每一條輸電線路具有兩端，在選定的輸電線路電壓和基本頻率下，在兩端之間流過交流電流。該方法包括的步驟有產生在流過輸電線路的交流電流頻率下的至少兩個交流電壓，這些電壓具有可變幅值和相對於輸電線路電流的可控相位角；所產生的每一電壓單獨地串聯在一條輸電線路中；控制所產生的每一個電壓的幅值和相位角，有選擇地和單獨地調節每一條輸電線路的有效無功和有功阻抗，去控制該輸電線路兩端之間傳輸的有功功率，同時控制輸電線路之間單獨轉移的有功功率的量。
圖1是根據本發明一個實施例構成的線路間潮流控制器的簡圖；圖2是說明圖1線路間潮流控制器運行的向量圖；圖3是根據本發明一個變化的實施例構成的線路間潮流控制器的簡圖；圖4是根據本發明又一個變化的實施例構成的線路間潮流控制器的簡圖；圖5是根據本發明又一個變化的實施例構成的線路間潮流控制器的簡圖；圖6是用於根據本發明構成的線路間潮流控制器的控制電路的簡圖；和圖7是圖6中部分控制電路的方框圖。
參考附圖，圖1是線路間潮流控制器10的簡圖，用於控制有兩條並聯輸電線路12和14的電力系統中的潮流。電力系統包括電壓為Vs的送端母線16和電壓為Vr的受端母線18。送端母線16連接到第一電源20，受端母線18連接到第二電源22。兩條線路的特徵在於它們的串聯無功阻抗分別為X1和X2，以及假設它們的傳輸電流分別為i1和i2。線路間潮流控制器(IPFC)的電路包括轉換器24，在本實施例中它包括兩個電壓源逆變器26和28，通過公共直流聯絡線30背靠背地連接。兩個逆變器可以採用控制極關斷晶閘管，或者其他合適的功率半導體，它們可以採用各種成熟技術(例如諧波平衡或者脈衝寬度調製)產生輸出波形。不包括連接到交流系統在內的IPFC逆變器結構可以是完全相同於美國專利5,343,139的通用快速潮流控制器。但是，IPFC電路結構中將兩個逆變器的輸出連接到交流系統的部分基本上不同於在通用快速潮流控制器中所採用的。對於IPFC來說，兩個逆變器的交流輸出是與輸電線路串聯連接的。具體地，分別經過插入變壓器Tr1和Tr2，逆變器26的輸出與線路12串聯連接，逆變器28的輸出與線路14串聯連接。在如美國專利5,343,139號所述的通用快速潮流控制器的電路結構中，兩個逆變器連接到同一條線路上。此外，一個逆變器的輸出和線路串聯連接，而另一個和線路並聯連接。結果，美國專利5,343,139號公布的通用快速潮流控制器不能直接控制輸入潮流，也不能控制電力系統兩條(或者更多條)線路之間的功率轉移，而這就是本發明的主要目的。
由控制器32操作圖1中的兩個逆變器26和28，由兩個無功補償阻抗參考信號Xc1和Xc2控制的單獨串聯無功補償，和由有功功率參考信號P12控制的線路12和14之間有功功率轉移來改變每一條輸電線路中的傳輸功率。代表諸如輸電線路電流的測量系統變量的信號送到在線路mv1，mv2和mv3的控制器上。
在圖1中，每一個逆變器產生交流電力系統基本頻率下的可控交流輸出電壓。每一個輸出電壓經過一個串聯插入變壓器連接到單獨的輸電線路上。每一個逆變器的輸出與它所控制的特定輸電線路的電流同步。調整逆變器電壓相對於線路電流的相位以及它的幅值，使得注入的串聯電壓具有一個與線路電流正交的適當分量，和另一個與線路電流同相的分量。正交分量向線路提供串聯無功補償，同相分量從線路吸收或者向線路提供一個希望從該線路吸收或者向該線路提供的功率總量。有功功率(正或負取決於是要從過負荷線路吸收功率或者向輕負荷線路提供功率)轉移到需要功率的逆變器的直流端。對控制另一條線路的另一個選定逆變器(或者逆變器的組合)的輸出電壓進行調整，使得最後的同相分量(或者同相分量之和)與需要和過負荷或者欠負荷線路交換有功功率的逆變器所要求的有功功率交換相等，但是相位相反。這樣一來，可以通過逆變器完成在所選擇的線路之間轉移有功功率，同時每一個逆變器對單獨一條線路保持提供獨立的可控無功補償。
在圖1中，逆變器26與流過線路12的電流i1(電流和電壓的小寫字母表示瞬時值，而大寫字母表示有效值和相量)同步，也就是說，逆變器26產生一個電力系統基本頻率的交流電壓Vpq1，該電壓的幅值控制在零到由逆變器26的額定值所決定的最大值之間，相對於線路電流的角度可以在零到360度之間變化。電壓Vpq1通過變壓器Tr1串聯插入線路12。
線路電流i1流過串聯變壓器Tr1，並且和注入電壓Vpq1相互作用。該相互作用通常意味著在線路12和逆變器26之間的有功和無功功率均有交換。這樣的功率交換在圖2中以向量圖的形式說明。從圖2中可見，與電流I1同相的電壓分量Vpq1R造成有功功率P12＝I1Vpq1R，與電流I1正交的電壓分量Vpq1Q造成無功功率QC1＝I1Vpq1Q。必須注意到這些公式的形式指的是單相量。然而，要理解雖然IPFC的概念可以應用到單相電力系統，實際上它通常和三相電力系統一起應用。儘管如此，貫穿在這一討論中，公式仍保持為前面所用的簡單形式，同時也理解，假設它們代表了相應的相量，即線路對中性點的電壓和線路電流，並且簡單地將它們乘以3，對於平衡的三相系統也是有效的。
從電壓源逆變器的理論已經知道，如參考美國專利5,343,139號所說明的，逆變器26(以及逆變器28)能夠產生或者吸收交換的無功功率QC1。然而，逆變器26將轉換有功功率P12和將P12轉移到它的直流端，在這裡P12作為要以VDCIDC形式提供的有功功率需求(正的或者負的)，其中，VDC是公共直流聯絡線的電壓，IDC是由聯絡線提供或者吸收的電流。
量(1/I1)Vpq1Q表示逆變器產生用於補償已有線路阻抗X1的虛擬無功阻抗，從而增加或者減少傳輸功率。這一補償阻抗可以是容性的(以增加傳輸功率)，或者感性的(以減少傳輸功率)，它取決於注入電壓Vpq1Q是導前還是滯後線路電流90度。如果補償阻抗是XC1，其中XC1＝(1/I1)Vpq1Q，則通過線路12傳輸的功率將反比例於由X1-XC1所給出的阻抗差。XC1是參考量，它提供給IPFC控制去調整線路12的潮流。利用線路電流I1的知識，所希望的由逆變器26注入的正交電壓可以從中簡單地導出，即Vpq1Q＝XC1I1。
量(1/I1)Vpq1R表示逆變器產生的虛擬有功阻抗R1。這一阻抗可以是正的(在從線路吸收有功功率的情況下)，或者是負的(在向線路提供有功功率的情況下)，它取決於注入電壓分量Vpq1R是與線路電流I1同相還是反相。在第一種情況下，有功功率P12＝I1Vpq1R＝(I1)2R1是從線路吸收並且轉移到逆變器26和28的公共直流端的。在第二種情況下，P12是逆變器26從公共直流端吸收並且傳遞到位於它的交流端的線路12。從線路12來看，這種情況相當於有一個額定功率為P12的附加發電機串聯在送端電壓源，增加了輸出到線路12的總功率。
很容易看出，如果操作IPFC的逆變器28，使得一個虛擬有功阻抗串聯注入線路14，該阻抗與由逆變器26串聯注入線路12的虛擬阻抗幅值相等但是符號相反，同時也注入獨立的可控虛擬無功阻抗，則有功功率P12將從線路12轉移到線路14，或者相反(取決與兩個虛擬有功阻抗中的哪一個為正和哪一個為負)，同時兩條線路獨立地接受可控串聯無功補償。為了達到這一點，逆變器28與流過線路14的電流i2同步。即逆變器28產生一個電力系統基本頻率的交流電壓Vpq2，它的幅值可以控制在零到由逆變器28的額定值所決定的最大值之間，它相對於線路電流i2的角度可以在零到360度之間變化。電壓Vpq2通過變壓器Tr1串聯插入線路12。
線路電流i2流過串聯變壓器Tr2，並且和注入電壓Vpq2相互作用。該相互作用意味著如上所述在線路14和逆變器28之間的有功和無功功率的交換。特別是，與電流i2同相的電壓分量Vpq2R限定了有功功率交換，與電流i2正交的電壓分量Vpq2Q限定了線路14和逆變器30之間的無功交換。為了滿足在線路12和14之間經過背靠背連接的逆變器公共直流聯絡線30轉移有功功率的要求，線路14和逆變器28之間的有功功率交換必須與線路12和逆變器26之間的功率交換相等並且相反。即I1Vpq1R+I2Vpq2R＝0。用QC2＝I2Vpq2Q限定的線路14和逆變器28之間交換的無功功率獨立於線路12和逆變器26之間交換的QC1＝I1Vpq1Q進行控制。量(1/I2)Vpq2Q表示虛擬無功阻抗，它由逆變器產生去補償已有線路阻抗X2，從而增加或者減少線路14傳輸的有功功率。和逆變器26產生的虛擬補償阻抗一樣，這一補償阻抗可以是容性的(以增加傳輸功率)，或者感性的(以減少傳輸功率)，它取決於注入電壓Vpq2Q是導前或者滯後線路電流9O度。如果補償阻抗是XC2，其中XC2＝(1/I2)Vpq2Q，則通過線路14傳輸的功率將反比例於阻抗差X2-XC2。XC2也是向IPFC的控制32提供去調整線路14潮流的參考量。所希望的由逆變器28注入的正交電壓可以從線路電流I2的知識中簡單地導出，即Vpq2Q＝XC2I2。
可以理解，以上所示IPFC實施例可以很容易地擴展到圖3中所說明的N條(其中N為整數)線路。在圖3中，N個交流到直流逆變器34，36和38經過變壓器Tr1』，Tr2』和Trn，分別地和輸電線路40，42和44串聯連接。直流聯絡線46為逆變器提供了公共直流輸入電壓。這一系統運行的必要準則是全部逆變器的總有功交換功率之和必須為零，即I1Vpq1R+I2Vpq2R+…+InVpqnR＝0。否則，就不能維持逆變器運行所必須的交流電壓。必須理解，圖3的交流到直流逆變器可以用其他類型的功率轉換器代替，例如，用交流聯絡線代替直流聯絡線的交流到交流逆變器，也仍然處在本發明的範圍內。
IPFC的另一種一般結構在圖4中示出。在此實施例中，N條線路由N個全部連接到直流母線56的串聯逆變器48，50和52來補償。另外一個逆變器以並聯逆變器58的形式也連接到直流母線上。並聯逆變器58的交流端經過變壓器TrS連接到交流系統的適當母線上。圖4也給出了一條交流母線60向N條輸電線路中的兩條供電的情況。當然，無論如何IPFC都不受輸電線路母線結構的限制。經過串聯逆變器供電的線路可以單獨供電，或者從任意數量的相關或者無關的母線成組供電。並聯逆變器的目的是取消前面所述關於全部串聯逆變器的有功交換功率之和必須等於零的要求。在這樣的情況下，有功交換功率之和，即I1Vpq1R+I2Vpq2R+…+InVpqnR＝Pdiff由並聯逆變器回收到公共交流母線。換言之，控制並聯逆變器以維持所希望的直流端電壓，這樣一來， 它和交流母線的交換功率為Pdiff＝VbusIinv-real(正的或者負的)。在表達式VbusIinv-real中，Vbus是交流母線的線路對中性點的電壓，Iinv-real是由並聯逆變器吸收的與電Vbus同相的電流分量。並聯逆變器增加了單獨線路補償和功率轉移控制的自由度，使得這一結構特別適合於涉及幾條線路的複雜輸電系統的功率轉移管理。
對於本領域的技術人員來說，應該很清楚的是本發明的其他實現和應用都是可能的。例如，採用交流對直流的電流源逆變器，或者用諧波聯絡線操作的逆變器代替圖1實施例所述的交流對直流電壓源逆變器，都可以實現IPFC。類似地，其他類型的功率轉換器，諸如交流對交流轉換器或者頻率轉換器，都可以用來實現IPFC。如果採用一條交流聯絡線，無源諧振電路可以連接到聯絡線上。在最佳實施例中所用的IPFC逆變器的直流端也可以連接到諸如大容量電容器，電池組，超導體磁存貯器等的能源或者儲能設備62上，如圖5所示。當聯絡線具有電壓源類型特性時(即聯絡線連接到電池或者電容器組)，可以採用電壓源類型的逆變器，當聯絡線具有電流源類型特性時(即聯絡線連接到旋轉電機或者電感儲能設備)，可以採用電流源類型的逆變器。在圖5的實施例中，儲能設備利用連接電路64連接到直流聯絡線56上。這樣的結構可以允許短期地破壞圖3所示基本IPFC結構規定的保持全部逆變器有功交換功率之和為零的條件。這樣一來，採用一個儲能設備，它的額定容量為處理僅僅一條(或者規定數量)線路的擾動，IPFC可以用來防止發生在它所連接的任何一條線路上的暫態擾動，諸如電壓波動，功率振蕩，次同步振蕩等等。帶有儲能設備的IPFC結構的一個重要應用是動態補償，或者『恢復』發生在電力配電系統的饋電線路上的電壓波動。
根據IPFC電路的規定實施例和以上所述它們的各種特性，在本領域的技術人員將理解，在上述的全部技術基礎上，對於上述的結構進一步修改，改變和其他的應用是可以發展的。結果，所述的結構僅僅作為說明之用，並不限制本發明的範圍。例如，圖5中的儲能源可以是旋轉電機。
上述涉及兩條輸電線路(如圖1)例子中的IPFC控制系統在圖6中示出。有兩個基本上相同的控制單元控制逆變器26和28。每一個單元(帶XC1*的控制單元66和帶XC2*的控制單元68)由一個獨立的無功阻抗參考輸入操作，來確定線路12和14的串聯補償度。除了極性是與控制單元66相反以外，確定從一條線路轉移到另一條的有功功率的有功功率參考P12*是兩個控制單元公共的。這樣一來，P12*的正的參考值意味著有功功率是從線路14轉移到線路12，負的參考值意味著是從線路12轉移到線路14。
控制單元採用成熟建立的向量控制技術和功能塊，如在1994年12月30日提交的申請序號08/366,646中充分地說明的那樣。
現在參考圖6，特別是控制單元68，這一單元操作逆變器28，使電壓Vpq2串聯注入線路14。Vpq2的幅值和角度必須使得與輸電線路電流i2正交的分量Vpq2R代表了由參考XC2*定義的虛擬無功阻抗XC2＝Vpq2Q/I2，與輸電線路電流i2同相的分量Vpq2R代表了虛擬有功阻抗R2＝Vpq2R/I2，它給出由參考P12*定義的有功功率P12＝I22R2。
如控制單元68的方塊圖所示，線路14中三相電流瞬時值是由系統坐標兩個軸d和q的電流向量來表示。這一電流向量具有瞬時值i2和瞬時相角Θ2。用三個控制塊來完成這些量的推導向量分解器70，向量相位鎖定環72和向量幅值計算器74。控制塊的詳細情況如圖7所示，熟悉本領域的技術人員能理解它們的運行。進一步的說明可以從申請序列號08/366,646中找到。
逆變器28的運行基本上是由四個變量來確定的XC2*，P12*，i2和Θ2。從圖6可以看出，功率參考轉換為瞬時有功參考R2*＝P12*/i2。從參考變量XC2*，R2*，和從電流幅值i2，所希望的串聯電壓向量相對於線路14的電流向量的幅值e2*和角度β2*是由簡單的數學運算推導出來的。由於角度β2*定義了所希望的串聯電壓向量的相對角度位置，該電壓向量和由逆變器28產生電壓的總瞬時相角是由下式給出φ2＝Θ2+β2*。逆變器28所產生的輸出電壓幅值由參數τ2控制，定義為e2*/VDC，其中，e2*是輸出電壓的幅值，VDC是直流聯絡線的電壓。因此，直流聯絡線的電壓對所希望的串聯電壓幅值的比e2*/VDC定義了逆變器運行所需要的瞬時值τ2。因此，量φ2，τ2可以經過開關狀態檢查表來操作逆變器28，開關狀態是順序地存儲定義的一組τ2值，可以作為φ2的函數訪問。
如圖6所示，控制單元66具有和控制單元68相同的結構，並且以相同的方法運行，導出控制變量φ2和τ2，以便提供逆變器26開關的門信號。然而，注意到參考值R1*的符號相反(乘以-1)，這裡R1*＝P12*/i12，以便保證逆變器28從線路14吸收的(正的)有功功率是由逆變器26經過直流聯絡線向線路12傳送的。
由於R1*表示了和R2*相同的功率，以及由於它的符號相反，理論上兩個逆變器應該在穩定的直流聯絡線電壓下調節平穩的潮流。然而，甚至在電路損耗或者兩個逆變器控制精度上有實際上很小的的差別，也可能造成敏感的有功平衡的小差別，引起直流聯絡線電壓波動或者甚至崩潰。為了穩定直流聯絡線電壓，採用了一個閉環結構的特殊功率均衡控制78。再參考圖6，可以看到參考輸入R2*和-R1*用來通過導出控制角度β1*，β2*的附加的產生R2r*的誤差信號ΔR2和產生R1r*的誤差信號ΔR1來修正。誤差信號ΔR1和ΔR2的導出是通過一個過程導出，這個過程開始於分別比較注入電壓Vpq1和Vpq2所需要的幅值信號e1*和e2*，並且選擇較大的emax*。它是由函數塊max(e1*e2*)來完成的。信息emax*然後與直流聯絡線電壓VDC的適當標量(KDC)值比較。所得到的電壓誤差被i1cosβ1*和i2cosβ2*除(分別為線路電流i1和i2與注入電壓Vpq1和Vpq2同相的分量)，得到正或負有功阻抗差，表明需要增加或者減少的可能性，有利於產生所希望的最大線路無功補償和有功轉移的直流電壓。適當地放大(K1和K2)以後的誤差加到-R1*和R2*上，產生R1r*和R2s*去改變β1*和β2*。可以看出，正的誤差將增加β2*和減少β1*，增大直流聯絡線電壓，同時，負的誤差將反之減少直流聯絡線電壓。
已經詳細地敘述的本發明的特殊實施例，熟悉本領域的技術人員將會理解，在本發明的總技術的指導下，可以進行對於細部的各種修正和改變。相應地，所公布的特殊結構僅作為說明之用，並不限制本發明的範圍，它是由所附的權利要求和它的全部等效的全部內容給出。
權利要求
1.一種潮流控制器(10)，用於控制包括至少兩條輸電線路(12，14)的輸電系統中的潮流，每一條輸電線路具有兩端，在選定的輸電線路電壓和基本頻率下，在兩端之間流過交流電流，所述控制器的特徵在於轉換器(24)，用於產生在流過所述輸電線路的所述交流電流的所述基本頻率下的至少兩個交流電壓，該電壓具有可變幅值和相對於所述輸電線路電流的可控相位角；裝置(Tr1，Tr2)，用於單獨地將所述轉換器產生的每一個交流電壓串聯連接在所述輸電線路中；裝置(32)，用於控制所述轉換器產生的每一個交流電壓的幅值和相位，以便調節所述輸電線路中的所述每一條有效無功和有功阻抗，並且控制所述輸電線路的兩端之間轉移的有功功率；
2.根據權利要求1的潮流控制器，其特徵在於用於控制所述轉換器產生的每個交流電壓的幅值和相位的所述裝置同時控制通過所述轉換器的所述輸電線路之間單獨轉移的有功功率。
3.根據權利要求1的潮流控制器，其特徵在於所述轉換器包括至少兩個直流到交流逆變器(26，28)，它們的直流端通過一個直流聯絡線連接。
4.根據權利要求3的潮流控制器，它進一步包括一個連接到直流聯絡線的電源。
5.根據權利要求3的潮流控制器，其特徵在於它進一步包括一個連接到所述直流聯絡線的儲能裝置。
6.根據權利要求1的潮流控制器，其特徵在於所述轉換器包括至少兩個諧波逆變裝置，該逆變裝置具有輸入端通過所述諧振聯絡裝置連接。
7.根據權利要求1的潮流控制器，其特徵在於所述轉換器包括至少一個交流到交流轉換器。
8.根據權利要求1的潮流控制器，其特徵在於所述轉換器包括至少兩個交流到交流轉換器，每一個具有一組交流端連接到一條交流聯絡線。
9.根據權利要求8的潮流控制器，其特徵在於進一步包括一個交流電源連接到所述交流聯絡線。
10.根據權利要求9的潮流控制器，其特徵在於所述交流電源由所述交流電力系統的一條或多條輸電線路提供。
11.一種用於控制包括至少兩條輸電線路的輸電系統中的潮流的方法，每一條輸電線路具有兩端，在選定的輸電線路電壓和基本頻率下，在兩端之間流過交流電流，所述方法的特徵在於以下步驟產生在流過所述輸電線路的所述交流電流的所述基本頻率下的至少兩個交流電壓，該電壓具有可變幅值和相對於所述輸電線路電流的可控相位角；由所述轉換器產生的每一交流電壓單獨地串聯在一條所述輸電線路中；控制由所述轉換器所產生的每一交流電壓的幅值和相位，調節所述輸電線路中的所述一條的有效無功和有功阻抗，以控制該輸電線路兩端之間傳輸的有功功率。
12.根據權利要求11的方法，其特徵在於控制由所述轉換器產生的每一個交流電壓的幅值和相位的步驟包括通過所述轉換器控制所述輸電線路之間單獨轉移的有功功率的量的步驟。
全文摘要
公開了一種裝置(10)和方法,用於控制包括至少兩條輸電線路的輸電系統的潮流,每條輸電線路有兩端,並且在所選定輸電線路電壓和基本頻率下,在兩端之間流過交流電流。產生在流過輸電線路的交流電流的基本頻率下的至少兩個交流電壓,該電壓具有可變幅值和相對於輸電線路電流的可控相位角,並且串聯連接到輸電線路中。有選擇地控制所產生的每一個交流電壓的幅值和相角,以便單獨調節每條輸電線路的有效無功和有功阻抗,控制輸電線路的兩端之間傳輸的有功功率,同時控制輸電線路之間單獨轉移的有功功率的量。
文檔編號H02J3/18GK1203703SQ96198713
公開日1998年12月30日 申請日期1996年10月9日 優先權日1995年11月29日
發明者拉紹·久伊 申請人:西屋電氣公司