1.2.2 ST及其变种的研究现状

参考文献[20，22]提出了一种由小容量UPFC和大容量ST串联组成的混合式潮流控制器（Hybrid Unified Power Flow Controller, HUPFC），实现了ST的连续调节。文献[23，31]提出了一种电磁混合式统一潮流控制器（Hybrid Electromagnetic Unified Power Flow Controller, HEUPFC），将ST与UPFC共用一次侧励磁绕组，使两个装置有了电磁联系，成为一个串并联型潮流控制装置。参考文献[32]提出了一种改进型ST（Improved ST, IST），将ST从四绕组变压器简化为双绕组自耦变压器，拓宽了ST的控制域与移相范围。参考文献[25，34]将IST与UPFC结合，提出了改进型混合统一潮流控制器以提供连续的潮流控制，并对IST与UPFC的容量配置关系进行了分析，以便改进型混合统一潮流控制器（Improved Hybrid Unified Power Flow Controller, IHUPFC）可以对潮流进行灵活且连续的控制。参考文献[35]提出了一种由一个小容量的交流斩波电路和一个大容量ST串联组成的功率晶体管辅助式ST（Power Transistor Assisted ST, TAST），其能实现无差调节，并提供了约为14.62%的额外的潮流控制范围。此外，文献作者还额外对比了TAST与UPFC之间的成本差异。为扩大ST的调节域，参考文献[27]提出了一种带中心分接头的ST，实现了补偿电压反相，从而增加了ST的运行点，扩大了控制域。但该种结构增加了绕组匝数，并且未充分挖掘出该拓扑的控制潜力。继而参考文献[35]提出了一种可实现二次绕组反相的改进型ST，其加入了桥式开关，有效地改善了传统ST的控制精度和增加了ST的运行域。参考文献[28]提出了一种基于不对称绕组的ST，提高了ST的调节精度，扩大了控制域，并降低了ST的绕组与铁心大小。参考文献[29-30]提出了一种基于电力电子开关技术二次绕组反相的扩展型ST，其调节速度、控制精度和运行域都优于传统ST，且控制方法简单。参考文献[36]将仅能调节单线路潮流的ST进行拓展，提出了一种适用于配电网多线路调节的快速电磁式ST。该种结构采用晶闸管混合式开关，能够实现快速切换，并做到无弧切换。

从ST及其变种的建模角度出发，参考文献[37]利用MATLAB/Simulink和PSCAD/EMTDC建立了基于双绕组变压器的ST简化仿真模型，但是在上述参考文献中未考虑绕组间的互感。继而，参考文献[28]利用混合变压器建模方法建立了ST的电磁暂态模型。参考文献[39]建立了详细的ST实时电磁暂态仿真模型，但是其忽略了铁心结构和磁通路径。进而，参考文献[40]基于ST的非线性等效磁路，考虑了铁心磁滞、涡流损耗等因素的影响，建立了ST的非线性磁特性实时仿真模型。此外，为了进一步揭示ST内部的电压和电流关系，参考文献[41]提出了一种考虑多绕组耦合的电磁解析模型。然而，以上文献主要是针对ST装置的仿真建模和电磁暂态建模研究，不适用于对大规模的电力系统分析研究。

参考文献[42-43]建立了ST的稳态模型，以ST缓解系统拥塞开展优化研究，但是其所建立的模型没有考虑ST的运行约束，为含有ST的电力系统潮流调控研究带来了局限。参考文献[44]基于统一迭代法的计算思想建立了晶闸管辅助型ST的稳态潮流模型，并在标准的IEEE 2机5节点和修改IEEE 6机30节点系统建立了仿真模型，且与其解析计算结果进行比较，证明了所提模型的有效性，但是其没有考虑装置的潮流控制模式。