（电力系统及其自动化专业论文）可控串联补偿装置的控制策略研究.pdf

摘要 可控串补 ( t h y r i s t o r c o n t r o l l e d s e r i e s c o m p e n s a t i o n ，简称t c s c )是灵 活交流愉电 ( f l e x i b l e a c t r a n s m i s s i o n s y s t e m ，简称f a c t s )技术的一种，它 通过改变晶闸管的触发角来实现对t c s c 阻抗的大范围平滑调节， 这对于电力系统 具有重要意义。 利用t c s c 可以 提高电力系统某一输电走廊的输送能力和改善输电 走廊上的电压分布: 在网状电网中， t c s c 可根据系统运行条件控制线路潮流，从 而降低网损， 改善潮流分布; 如果安装位置合适， t c s c 能够减少机组间电气距离， 增加同步力矩， 提高稳定水平; 利用t c s c 可以改善互联电网或地区电网之间对某 些振荡模式存在的弱阻尼或负阻尼现象，从而提高电力系统的动态稳定性;通过 一定的 触发规律， t c s c 能够控制串联电容器和气轮发电机轴系之间的能量交换， 抑制系统中的次同步分量，从而避免发生次同步谐振的风险。 本文对t c s c 的研究及工程现状进行了阐述和分析，并决定把t c s c 国产化设 计中发现的两个疑难技术问题作为本文研究的重点:一个是考虑晶闸管导通特性 和电抗器本身具有的电阻影响时的触发角和基波阻抗的关系曲线，一个是模式切 换控制策略。 本文建立了 较为接近实际的t c s c 离散数字仿真模型， 对t c s c 的分层式控制 系统进行了深入地分析和探讨，得出了一系列较为实用的控制方法。本文的研究 工作主要包括以下四个方面: 第一 t c s c 的底层触发控制 底层触发控制是实现 t c s c功能的前提和基础，底层触发控制的关键是建立 基波阻抗和触发角的关系曲线。 为了解释低压模拟实验和动模实验中t c s c 阻抗与 理论分析阻抗存在的较明显差距， 本文对t c s c电抗器支路晶闸管导通特性以及电 抗器本身具有的电阻对底层控制的影响进行了分析和探讨，提出在小容量模拟实 验和动模实验时，用恒电阻等效处理该影响，而在实际工程中根据其负载轻重、 电抗器感抗大小，采用忽略不计、用恒电阻等效、用恒电阻加恒电压 ( 和晶闸管 电流同向)等效三种方法来等效处理该影响。 本文面向t c s c 开发阶段的小容量模拟实验和动模实验， 把晶闸管导通特性、 电抗器本身具有的电阻以及其它接触电阻等效为恒电阻，通过严密的数学推导， 第 1页 山东大学博士学位论义 得到了以 线路电流同步时的基波阻抗和触发角的关系曲 线， 首次提出了t c s c 基波 阻抗在稳定运行区域内的双解理论， 对实际工程具有一定的指导意义。这方面取 得的结论包括: 1 .本文通过推导基波阻抗表达式发现， 在t c s c 的大部分稳定运行区域， 对应于 同一触发角，存在容性阻抗和感性阻抗两个理论上的稳态解，从而也就存在 两条基波阻抗分支曲线。如果电抗器支路的等效电阻比较大，那么这两条分 支曲线的阻抗值和斜率都不会太大。 这时如果t c s c 装置的耐压性能比较好的 话， 这两个解均可稳定运行。 究竟运行于哪个稳态解， 取决于触发调节前t c s c 电容电压和线路电流的相位关系。 2 .本文通过仿真首次证实， 当电抗器支路的品质因数比较低时， 在大扰动下t c s c 有可能发生区间跃变， 这对于t c s c 开发阶段的设计和实验同样具有重要意义。 在稳态情况下， 如果只是改变触发角，t c s c 只能沿着一条基波阻抗分支曲线 运动，而不会跳到另一条分支曲线上去，所以不能通过简单的改变晶闸管触 发角来实现模式切换， 而必须通过一定的控制策略来实现。 3 .本文运用仿真结果验证了求出的基波阻抗曲 线，根据动模实验的结果对本曲 线进行反推拟合，推出t c s c动模实验系统中电抗器支路的等效品质因数( 包 含晶闸管导通电阻) 约为1 . 9 左右。 然后在数字仿真中运用此品质因数时的阻 抗曲线进行开环阻抗调节，与动模实验时按照理想曲线进行同样调节的结果 相比较，验证了运用本曲线进行触发控制的优越性。 第二 t c s c 的模式切换控制 t c s c的模式切换也属于底层控制，它是t c s c 在电力系统稳定控制中能否发 挥作用的关键，同时它还可以在 m o v ( m e t a l o x i d e v a r i s t o r )过能时通过晶闸 管旁路起到保护m o v 的作用。 本文对t c s c 的模式切换过程进行了深入分析， 得出 了一整套实用性较强的模式切换方法。 这方面取得的结论包括: 1 .本文通过仿真比较了t c s c从不同阻抗值切换到晶闸管阻断模式 ( b l o c k )时 的波形，提出了从高阻抗值经低阻抗值过渡然后切换到 b l o c k的方法，避免 了由于电容器放电而使线路电流产生的明显直流偏移。 2 .本文还比 较了电 抗器支路的等效品质因数对从容抗调节模式或 b l o c k 模式切 换到晶闸管全导通模式 ( b y p a s s ) ( 即晶闸管旁路模式)时的影响， 揭示了传 第 2页 统的硬件旁路切换方法存在的不足和缺陷，并提出了一 种较为实用的从其它 模式到b y p a s s 模式的切换策略。 该策略切换迅速， 过渡平缓， 能够满足工程 要求。 在该方法中要求在线路电流过零瞬间发出触发脉冲，这时通常判断过 零的方法就不适用了，为此本文提出了一种预测电流过零的方法，可以很好 的满足要求。 3 本文还进一步提出了 一种改进的t c s c 主接线方式， 在电 抗器支路串联一个小 电阻，并在其两端并联一对晶闸管。t c s c 正常工作时，这对晶闸管和其它对 晶闸管同步触发和关断， 从而对t c s c 的正常工作不产生任何影响; 而在要求 即p a s s时，打开这一对晶闸管，这时可以 使用硬件旁路方法很好的实现到 b y p a s s 模式的 切 换。 本方 法 逻辑 简单， 充 分 考 虑了 晶 闸 管 的 耐 压要 求， 具 有 一定的实用性。 4 .提出 了 改 进的 强 制电 流同 步 方 法， 能 够 较 好的 实 现 从 容 抗调 节 模式 或b l o c k 模 式到感抗调节模式的切换。 第三阻抗控制 阻 抗控制是t c s c的中 层控制，它接受上层控制下传的命令阻抗 ( 要求 t c s c 输出的阻抗值) ，并根据阻抗调节的误差修正命令阻抗或直接修正触发延迟时间， 从而实现闭环控制，使得t c s c可以更快更好的运行在命令阻抗下。它是 t c s c分 层控制中承上启下的环节，是t c s c 分层式控制系统的重要组成部分。 本文提出了用阻抗误差修正触发延迟时间而不是命令阻抗的 p i d阻抗控制方 法，避免了 底层控制的频繁查表。本文还通过仿真比较了线路电流和电容电压两 种同步方式对阻抗控制结果的影响，证明了 线路电流同步方式的 优越性。 本文分析了常规 p i d控制在命令阻抗从不同阻抗值阶跃到同 一阻抗值时鲁棒 性不好的原因，得出了常规 p i d控制的效果主要与接到阻抗阶跃命令后命令阻抗 和测量阻抗所包围的第 1块面积有关的结论， 并据此提出了一种实用的积分投切 式 p i d阻抗控制方法，在接到阻抗阶跃命令后切除积分环节，而在测量阻抗第 1 次接近或超越命令阻抗时才投入积分环节。与常规p i d 控制的仿真结果比较表明， 该方法在响应各种阻抗阶跃命令时具有较强的鲁棒性、良好的动态和静态性能， 能满足工程要求。 第四阻尼控制 阻尼控制是t c s c 上层控制的主要功能之一。本文分析了t c s c 抑制低频振荡 第 3页 的机理， 提出 把流过t c s c 的有功功率作为t c s c 阻尼控制器的输入量，实用性明 显优于把发电机转速差作为输入。由于t c s c 进行模式切换时容易引起高频扰动， 对系统稳定不利， 所以抑制低频振荡时t c s c 应该只能运行在容性工作区。 本文设 计了t c s c 阻尼控制器， 并运用时域仿真和特征根分析法在单机无穷大系统和四机 两区域系统内验证和证明了t c s c 对低频振荡的抑制作用。 总之， 本文本着从工程中来， 到工程中去的原则， 在t c s c 控制装置的工程化 开发过程中发现问题、分析问题、解决问题，运用数字仿真分析和实验结果进行 比 较验证， 得出的许多方法和结论具有较强的实用性， 为t c s c 国 产化提供了一定 的理论支持和依据。 关键词:可控串补;触发控制;模式切换;阻抗控制;阻尼控制 第 4页 abs tract t c s c( t h y r i s t o r c o n t r o l l e d s e r i e s c o m p e n s a t i o n ) i s o n e t y p e o f f a c t s ( f l e x i b l e a c t r a n s m i s s i o n s y s t e m ) d e v i c e . i t c a n r e a l i z e t h e l a r g e - s c a l e s m o o t h r e g u l a t i o n o f t h e t c s c im p e d a n c e t h r o u g h c h a n g i n g t h e t r i g g e r a n g l e o f t h y r i s t o r , w h i c h i s o f s i g n i f i c a n c e f o r e l e c t r i c p o w e r s y s t e m . t c s c c a n b e u s e d t o i m p r o v e t h e t r a n s m i s s i o n c a p a c i t y a n d v o l t a g e d i s t r i b u t i o n o f s o m e t r a n s m i s s i o n a i s l e . i n t h e n e t l i k e p o w e r n e t w o r k , t c s c c a n b e u s e d t o c o n t r o l p o w e r fl o w b a s e d o n t h e s y s t e m o p e r a t i o n c o n d i t i o n , t h e r e f o r e t h e n e t w o r k l o s s c a n b e r e d u c e d a n d t h e d i s t r ib u t i o n o f p o w e r fl o w c a n b e o p t i m i z e d . i f l o c a t e d o n a p p r o p r i a t e t r a n s m i s s i o n l i n e s , t c s c c a n m a k e t h e t r a n s m i s s i o n l in e a p p e a r e l e c t r i c a l l y s h o rt e r w h i c h r e s u l t s i n i n c r e a s i n g t h e s y n c h r o n i z i n g t o r q u e s b e t w e e n t h e g e n e r a t o r s a n d t h u s i m p r o v e s t h e t r a n s i e n t s t a b i l it y m a r g i n o f t h e p o w e r s y s t e m . t c s c c a n a l s o b e u s e d t o a m e l i o r a t e t h e w e a k d a m p o r n e g a t i v e d a m p s t a t u s b e t w e e n i n t e r - n e t w o r k o r l o c a l n e t w o r k , a c c o r d i n g l y i m p r o v e t h e d y n a m i c s t a b i l i t y . t h r o u g h a c e rt a i n t r i g g e r r u l e , t c s c h a s t h e c a p a b i l i t y t o c o n t r o l t h e e n e r g y c o n v e r s i o n b e t w e e n t h e s e r i e s c a p a c i t o r a n d t h e t u r b i n e - g e n e r a t o r s h a ft , r e s t r a i n th e s u b s y n c h r o n o u s h e ft , a n d t h u s , a v o i d t h e r i s k o f p o t e n t i a l s u b s y n c h r o n o u s r e s o n a n c e p r o b l e m s . a ft e r i n t r o d u c i n g a n d a n a l y z i n g t h e d e v e l o p m e n t a n d r e s e a r c h s t a t u s o f t c s c , th i s d i s s e r t a t i o n f o c u s e s o n t w o t e c h n o l o g i c a l p r o b l e m s w h i c h a r e e n c o u n t e r e d d u r i n g t h e d o m e s t i c d e s i g n o f t c s c : o n e i s r e l a t i o n c u r v e o f t r i g g e r a n g l e a n d f u n d a m e n t a l f r e q u e n c y i m p e d a n c e c o n s i d e r i n g t h y r i s t o r c o n d u c t i o n c h a r a c t e r i s t i c a n d r e s i s t a n c e o f t h e r e a c t o r ; t h e o t h e r i s m o d e s w i t c h c o n t r o l p o l i c y , w h i c h w i l l b e t h e e m p h a s e s t o b e s t u d i e d i n t h i s d i s s e rt a t i o n . a ft e r a d i s c r e t e d i g i t a l s i m u l a t i o n m o d e l i s c o n s t i t u t e d i n t h i s p a p e r , a n i n - d e p t h a n a l y s i s o f h i e r a r c h i c a l c o n t r o l s y s t e m i s m a d e a n d a s e r i e s p r a c t i c a l c o n t r o l m e th o d s a r e d e r i v e d . t h e m a in r e s e a r c h t a s k s o f t h i s d i s s e rt a t i o n i n c l u d e t h e f o l l o w i n g f o u r a s p e c t s : i -. b o tt o m l a y e r c o n t r o l o f t c s c t h e b o t t o m c o n t r o l i s t h e b a s i s a n d p r e r e q u i s it e s f o r t c s c a p p l i c a t i o n s . t h e k e y 第 5页 p r o b l e m o f t h e b o t t o m c o n t r o l i s t o e s t a b l i s h t h e r e l a t i o n c u r v e b e t w e e n f u n d a m e n t a l - f r e q u e n c y im p e d a n c e a n d t r i g g e r a n g l e . t o e x p l a i n d i s t i n c t d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e t h e o r e t i c i m p e d a n c e a n d t h e p r a c t i c a l i m p e d a n c e i n l o w v o l t a g e s i m u l a t i o n a n d d y n a m i c s i m u l a t i o n , t h i s d i s s e rt a t i o n t h o r o u g h l y d i s c u s s e s t h e i n f l u e n c e o f t h y r i s t o r c o n d u c t i o n c h a r a c t e r i s t i c a n d t h e r e s i s t a n c e o f t h e r e a c t o r i n r e a c t o r b r a n c h o f t c s c o n t h e b o t t o m c o n t r o l , a n d p r o p o s e s t h e f o l l o w i n g m e t h o d s t o d e a l w i t h t h i s i n f l u e n c e : u s in g t h e c o n s t a n t r e s i s t a n c e i n t h e l i t t le c a p a c i t y m o d e s i m u l a t i o n a n d t h e d y n a m i c s i m u l a t i o n , a n d u s i n g i g n o r i n g , c o n s t a n t r e s i s t a n c e a n d c o n s t a n t r e s i s t a n c e p l u s c o n s t a n t v o l t a g e ( s a m e d i r e c t i o n w i t h t h e t h y r i s t o r c u r r e n t ) i n t h e e n g i n e e r i n g r e a l i t y a c c o r d i n g t o t h e l o a d a n d t h e i n d u c t a n c e o f r e a c t o r . a d a p t i n g t o t h e l i t t l e c a p a c i t y a n d d y n a m i c s i m u l a t i o n e x p e r i m e n t i n t h e d e v e l o p m e n t s t a g e o f t c s c , t h i s d i s s e rt a t i o n r e g a r d s t h e t h y r i s t o r c o n d u c t i o n c h a r a c t e r i s t i c , r e s i s t a n c e o f t h e r e a c t o r a n d o t h e r c o n t a c t i n g r e s i s t a n c e s a s c o n s t a n t r e s i s t a n c e . t h r o u g h r i g o r o u s m a t h e m a t i c d e d u c i n g , t h e r e l a t i o n c u r v e o f f u n d a m e n t a l - f r e q u e n c y i m p e d a n c e a n d t r i g g e r a n g l e i s o b t a i n e d . i t i s t h e f i r s t t i m e t o p u t f o r w a r d t h e d u a l s o l u t i o n t h e o ry o f f u n d a m e n t a l - f r e q u e n c y i m p e d a n c e i n t h i s s t u d y , w h i c h h as s i g n i f i c a n t m e a n i n g t o t h e e n g i n e e r i n g r e a l i t y . t h e c o n c l u s i o n i n c l u d e s : 1 ) t h r o u g h d e d u c in g o f t h e f u n d a m e n t a l - fr e q u e n c y i m p e d a n c e , i t i s f o u n d o u t t h a t t h e r e i s o n e i n d u c t i v e s o l u t i o n a n d a c a p a c i t i v e s o l u t i o n c o r r e s p o n d i n g t o t h e s a m e t r i g g e r a n g l e i n m o s t o f t h e s t e a d y o p e r a t i o n a r e a o f t c s c s o t h e r e a r e t w o b r a n c h e s i n fu n d a m e n t a l - fr e q u e n c y i m p e d a n c e c u r v e o f t c s c . w h e n t h e e q u i v a l e n t i m p e d a n c e o f r e a c t o r b r a n c h i s l a r g e e n o u g h , t h e i m p e d a n c e a n d s l o p o f t h e s e t w o b r a n c h c u r v e s w i l l n o t b e t o o l a r g e . i f t h e v o lt a g e re d u n d a n c y o f t c s c i s g o o d e n o u g h , b o t h s o l u t i o n s c a n s t a y i n s t e a d y s t a t e . wh i c h s t e a d y s o l u t i o n w i l l b e c h o s e n i s d e t e r m i n e d b a s e d o n t h e p h as e r e l a t i o n s h ip b e t w e e n c a p a c i t o r v o lt a g e a n d l i n e c u r r e n t b e f o r e t r i g g e r r e g u l a t i o n . 2 ) u s i n g s i m u l a t i o n a p p r o a c h , t h i s d i s s e rt a t i o n s t u d y h as a p p r o v e d f o r t h e f i r s t t i m e t h a t t h e r e g i o n s t e p p i n g i s p o s s i b l e t o h a p p e n i n t c s c u n d e r l a r g e d i s t u r b a n c e w h e n t h e q u a l i t y f a c t o r i s l o w e r , w h i c h a l s o h a s i m p o r t a n t m e a n i n g t o d e s i g n a n d e x p e r i m e n t o f t c s c . t h i s d i s s e r t a t i o n a l s o p o i n t s o u t t h a t t c s c c a n j u s t m o v e 第 6 页 a l o n g o n e b r a n c h o f f u n d a m e n t a l - f r e q u e n c y i m p e d a n c e c u r v e a n d w i l l n o t s t e p t o t h e o t h e r o n e i f o n l y t h e t r i g g e r a n g l e i s c h a n g e d . t h e r e f o r e , t h e m o d e s w i t c h c a n n o t b e s i m p ly r e a l i z e d t h r o u g h a d j u s t i n g t r i g g e r a n g l e , b u t m u s t b e r e a l i z e d t h r o u g h a c e r t a i n c o n t r o l s t r a t e g y . 3 ) t h i s f u n d a m e n t a l - f r e q u e n c y i m p e d a n c e c u r v e h a s b e e n v a l i d a t e d p r e c i s e l y b y d i g i t a l s i m u l a t i o n r e s u l t s . t h e q u a l i t y f a c t o r o f t h e r e a c t o r b r a n c h in t c s c d y n a m i c s i m u l a t i o n s y s t e m i s d e d u c e d t o b e 1 .9 a r o u n d b y f it t i n g t h e r e s u l t d a t a o f d y n a m i c s i m u l a t i o n e x p e r i m e n t w i t h t h e i m p e d a n c e c u r v e p u t f o r w a r d i n t h i s p a p e r . t h e n t h e d i g i t a l s i m u l a t i o n o f o p e n - l o o p i m p e d a n c e c o n t r o l i s a c c o m p l i s h e d , u s i n g t h e i m p e d a n c e c u r v e w i t h t h i s q u a l i t y f a c t o r . t h e r e s u l t s c o m p a r i s o n b e t w e e n t h e d i g i t a l s i m u l a t i o n a n d t h e d y n a m i c s i m u l a t i o n e x p e r i m e n t p r o v e s t h e a d v a n t a g e o f t h e i m p e d a n c e c u r v e i n t r o d u c e d b y t h i s d i s s e r t a t i o n . i i . mo d e s wi t c h c o n t r o l o f t c s c m o d e s w i t c h o f t c s c b e l o n g s t o t h e b o tt o m c o n t r o l , w h i c h i s t h e k e y i s s u e w i t h t c s c w h e t h e r i t c a n w o r k i n t h e s t a b i l i z a t i o n c o n tr o l o f p o w e r s y s t e m o r n o t . a t t h e s a m e t i m e , i t c a n p r o t e c t m o v ( m e t a l o x i d e v a r i s t o r ) t h r o u g h b y p a s s i n g m o v w h e n i t i s o v e r l o a d e d . t h i s d i s s e rt a t i o n d i s c u s s e s t h e m o d e s w i t c h p r o c e s s d e e p l y a n d o b t a i n s a w h o l e p r a c t i c a l s e t o f m o d e s w i t c h m e t h o d . t h e r e s e a r c h o u t c o m e o f t h i s a s p e c t i n c l u d e s : 1 ) a ft e r s i m u l a t i o n w a v e f o r m s a r e c o m p a r e d w h e n t c s c i s s w it c h e d t o b l o c k ( t h y r i s t o r b l o c k e d ) m o d e fr o m d i ff e r e n t i m p e d a n c e v a lu e s , t h i s d i s s e rt a t i o n p r e s e n t s a s w i t c h i n g m e t h o d i n w h ic h t c s c i s s w i t c h e d fr o m h i g h i m p e d a n c e v a lu e t o a l o w v a l u e f ir s t , a n d t h e n s w it c h e d t o b l o c k m o d e , s o t h e d i r e c t c u r r e n t fl o a t i s a v o i d e d , w h i c h i s b r o u g h t b y t h e d i s c h a r g i n g o f t h e c a p a c i t o r . 2 ) mo r e o v e r , a ft e r c o m p a r i n g t h e i n fl u e n c e o f t h e q u a l it y f a c t o r o f r e a c t o r b r a n c h o n s w i t c h fr o m c a p a c i t i v e v e m i e r m o d e o r b l o c k m o d e t o b y p as s ( t h y r i s t o r f u l l c o n d u c t i o n ) m o d e , t h i s p a p e r d i s c o v e r s t h e l i m i t a t i o n o f t r a d i t i o n a l h a r d w a r e b y p as s m e t h o d a n d p r o p o s e s a m o r e p r a c t i c a l s w i t c h s c h e m e fr o m o t h e r m o d e t o b y p a s s m o d e . b y t h i s p o l i c y t c s c c a n b e s w i t c h e d f r o m o n e m o d e t o t h e o t h e r m a d e q u ic k l y , w i t h s m o o t h t r a n s i t i o n , s o i t c a n f u l f i l l t h e r e a l i t y r e q u ir e m e n t . i n 第 了页 山东大学博士学位论文 t h i s m e t h o d , t h e t r i g g e r p u l s e i s d e m a n d e d t o b e g i v e n o u t a t t h e z e r o c r o s s i n g i n s t a n t o f l i n e c u r r e n t , s o t h e c o m m o n m e t h o d t o j u d g e z e r o c r o s s i n g i s n o t a p p l i c a b l e b e f o r e . t h i s p a p e r p u t s f o r w a r d a m e t h o d t o p r e d i c t t h e z e r o c r o s s i n g i n s t a n t o f l i n e c u r r e n t , w h i c h c a n m e e t t h e d e m a n d v e ry w e l l . 3 ) i n t h i s d i s s e rt a t i o n , a n i m p r o v e d m a i n c o n n e c t i o n s t r u c t u r e o f t c s c i s a l s o b r o u g h t f o r wa r d i n wh i c h a s ma l l r e s i s t a n c e i s i n s e r i e s wi t h t h e r e a c t o r i n t h e r e a c t o r b r a n c h a n d a p a i r o f t h y r i s t o r i s i n p a r a l l e l w i t h i t . a t u s u a l t i m e , a l l o f t h e p a ir s t r i g g e r a n d b r e a k s y n c h r o n o u s l y w h i c h w i l l h a v e n o i n fl u e n c e o n t c s c ; w h i l e b y p a s s m o d e i s r e q u i r e d , t h i s p a i r o f t h y r i s t o r i s o p e n e d , t h e n t h e s w i t c h i n g c a n b e r e a l i z e d u s in g h a r d w a r e b y p a s s m e t h o d . t h i s m e t h o d i s s i m p l e i n l o g i c a n d t a k e s f u l l c o n s i d e r a t i o n o f v o l t a g e r e s i s t a n c e r e q u i r e m e n t o f t h e t h y r i s t o r , s o i t h a s c e rt a i n p r a c t ic a b i l i t y . 4 ) a n i m p r o v e d c o m p e l - c u r r e n t - s y n c h r o n i z a t i o n m e t h o d i s a ls o i n t r o d u c e d i n t h i s d i s s e rt a t i o n t o r e a li z e s w i t c h f r o m t h e c a p a c i t iv e v e rn i e r m o d e o r b l o c k m o d e t o t h e i n d u c t i v e v e rni e r mo d e . i i i . i m p e d a n c e c o n t r o l o f t c s c t h e i m p e d a n c e c o n t r o l b e l o n g s t o mi d d l e - l a y e r c o n t r o l . i t c a n a c c e p t t a r g e t im p e d a n c e ( t h e i m p e d a n c e w h i c h i s d e m a n d e d f o r t c s c t o t a k e o n ) f r o m s u p e r s t r a t u m c o n t r o l a n d c o r r e c t o r d e r i n g i m p e d a n c e a c c o r d i n g t o i m p e d a n c e r e g u l a t i o n e r r o r o r d i r e c t l y c o r r e c t t r i g g e r d e l a y t i m e . s o t h e c l o s e l o o p c o n t r o l i s r e a l i z e d a n d t c s c c a n o p e r a t e b e tt e r u n d e r t h e o r d e r i n g i m p e d a n c e . i t i s a n i n t e r m e d i a t e l i n k b r i d g i n g t h e p r e c e d i n g c o u r s e a n d t h e f o l l o w i n g c o u r s e i n t c s c h i e r a r c h i c a l c o n t r o l . a n d i t i s t h e k e y p r o b l e m i n t h e r e a l i z a t i o n o f t h e i m p e d a n c e c o n t r o l . t h i s d i s s e r ta t i o n p r o p o s e s a k i n d o f p