目前电网中的FACTS装置种类繁多,且受提取信息的限制,各装置多基于本地信息进行控制,造成多个SISO控制器单独运行时效果良好,但联合运行时因各控制器间缺乏配合而产生负交互影响。UPFC作为目前功能最全的FACTS元件,内部存在多个控制器,忽视这种负交互影响的控制设计方案会影响其控制效果,甚至危及到电网的稳定性。然而,目前关于UPFC控制器负交互影响及协调控制的研究多基于本地测量量,存在一定局限性,WAMS的出现为FACTS元件的研究提供了新思路,论文借助WAMS在线实时测量系统电气量的功能,详细研究了UPFC控制器的交互影响分析方法及其协调控制方案。首先,论文基于UPFC各控制器间的工作关系,展开了有功潮流控制器与其他控制器联合运行时,负交互影响存在的机理分析。选取负交互影响指标、定义有功补偿度,定量、定性分析出有功潮流控制与交流电压控制、直流电压控制间的负交互程度和有功补偿度的关系。指出UPFC各控制器间存在着不可忽视的负交互影响,因此,考虑各控制器间负交互的控制策略是保证UPFC有效、稳定运行的关键。根据UPFC有功控制与其他控制器间负交互存在的机理,论文从单个控制器入手对控制策略进行了改进。设计了采用分层结构的潮流解耦控制器,实现潮流控制器有功、无功解耦的功能;借助李雅普诺夫方法和系统暂态能量函数设计附加控制器,附加于交流电压控制器,提高系统的暂态稳定性;对UPFC串、并联侧变流器的双闭环控制系统进行了改进,改善有功控制引起的电容电压不平衡。考虑在含UPFC的电力系统中,根据不同运行工况选择合适的UPFC控制模式,使UPFC达到理想控制效果,是在线实时监测系统的关键。论文提出一种UPFC在不同运行工况下的协调控制方案,该方案可实现不同运行工况下UPFC控制模式的灵活切换,使各控制器间相互协调,降低控制器间的负交互影响,同时更好的满足系统安全稳定、灵活运行的要求。