天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究

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静止同步补偿器(STATCOM)示范工程电气二次系统设计分析

１概述
随着直流输电技术的快速发展，南方电网逐渐
形成了强直弱交的输电格局。多回直流集中馈人的
功率单元级保护主要是保护功率器件不超出运行
范围，包括撬杠故障，旁路失败，通信故障，数据校验错误，泄漏故障，自检故障，充电失败，电源故障，ＩＥＧＴ故障，直流过压，直流欠压，电容压力过大保护等。换流链级保护主要是保护换流链设备正常运行，包括：过压保护，欠压保护，过流保护，速断保护，ＰｒＩ＇故障保护，同步故障保护，水冷故障保护，节
电气二次系统的关键技术及设计要点。重点阐述保护系统分层分级的配置方式，通过仿真计算验证不配置３５ｋＶ
母线保护的可行性，对比不同的监控及远动系统配置方案并指出每个方案的工程应用范围，介绍其他二次系统的设
通过图１的主接线看出，３５ｋＶ８Ｍ母线通过专
６・
第１０期
蔡田田，等：静止同步补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ）示范工程电气二次系统设计分析
用变接人２２０ｋＶ系统。考虑专用变压器已配置３５
计及实现方法等等，为后续的ｓＴＡＴＣＯＭ工程提供参考。
关键词：静止同步补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ）；保护配置；３５ｋＶ母线保护；监控及远动系统；备用电源逻辑文章编号：１００８— ０８３Ｘ（２０１３）１０— ０００６— ０３中图分类号：ＴＭ７７文献标志码：Ｂ

静止同步串联补偿器的机电暂态特性研究与仿真

静止同步串联补偿器的机电暂态特性研究与仿真
刘青，郑振华，王增平，李冬梅
（．１华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定０１０；２河南正阳电业局，河南驻马店４０）７３０．６６０３
摘要：静止同步串联补偿器（ＳＣ是ＦＣＳ家族中新兴的串联补偿元件，对其暂态特性的研究有助于使其更好地与继电保ＳＳ）ＡＴ
２ＨｅａｈｎｙｎｏｒｕｐｙＢｕｅｕＺｈｍａｉｎ４３００Ｃｈｎ）．ｎｎＺｅｇａｇＰｗｅｐｌｒａ，Ｓｕｄａ６６０，ｃｒｎｕｅｅｏｅｓｔｒｓｓｓｒｃ：ｈｔｉｓｎｈｏｏｓｒｓｃｍｐｎａｏ（ｓｃ）ｉａｎｗｅｉｓｃｍｐｎａｏｌｍｅｔｆｔｅＦａｃｓｉｓｅｓｒｅｏｅｓｔｒｅｎＡＣＴａｌ．ｅｓｄｅｏｈＳｆｍｉＴｈｔｙｙｕ
Ｉｅｔｇａｉｎａｎｖｓｉｔｏｎｄｉｕａｉｆｔｒｎｓｅｔｓｍｌｔｏｎｏｈｅｔａｉｎｃｒｃｅｉｔｃｏｔｔｃｓｃｏｕｓｓｒｅｏｐｅａｏｈａａｔｒｓｉｆｓａｉｙｎｈｒｎｏｅｉｓｃｍｎｓｔｒ
ｄｆｅｅｔｅｆｃｓｉｆｒｎｆｅｔ．Ｂｅｉｅ．ｔｅｓｒｔｇｆｓｔｈｍｏｅｔｉｈｅｉｎａｄｏｔｉｅｉｓｍｍａｚｄａｄｔｅＳＳｗｉｈｄｂｓｄｓｈｔｅｙｏｗｉｄｌｗｉｎｔｅｒｇｏｕｓｄｓｕａｃｈｎｉｒｅ．ｎｈＳＣｓｔｅｙｃｂｐｓｄｌｅａｓｓｉｎｌｅｆｕｔｔｉｅｉｎｗｉａｈｔｅｂｓｅｌｃ．ｙａｓｍｏｅｗｈｎｔｎｍｉｓｏｉａｌｓｒｎｗｉｎｒｇｏｌｒｃｅｔｆｅｔｈｌｅｈｆＫｅｒｓＳＳｖｗｏｄ：ＳＣ；ｔｎｉｎｈｒｃｅｉｔｒｓｅｔａａｔｒｓｉａｃｃ；ｐｗｅｓｉａｉｎ；ｓｔｈｍｏｅｏｒｏｃｌｔｏｗｉｄｌｌｃ

1140V链式静止同步补偿器关键技术的研究

第３２卷第３期
２１０３年７月
电工电能新技术
Ａｖｎｅｅｈｏｇｆｌｔｃｌｎｉｅｒｇ寻ＥｅｇｄａｃｄＴｃｎｌｙｏｅｒａＥｇｎｅｉ耐ｎｒｙｏＥｃｉｎ
Ｖｏ．２，Ｎｏ．１３３
Ｊｌ０１ｕｙ２３
级联多电平技术和多重化技术 ’ 提高ＳＡ — 来ＴＴＣＭ额定装机容量和电压等级。多重化技术原理Ｏ
图１１４Ｖ链式ＳＡＣＭ主拓扑结构１０ＴＴＯ
Ｆｇ１Ｍａｎｔｐｌｇｆ１４ＶｃｓａｅＴＣｉ．ｉｏｏｏｙｏ１０ａｃｄｄＳＡＴＯＭ
史丽萍（９４）女，江苏籍，授，士，究方向为煤矿机电设备及其自动化、功补偿和谐波治理。１６．，教博研无
第３期
曹雪祥，等：１４Ｖ链式静止同步补偿器关键技术的研究１０
６３
桥级联星形接法。考虑到开关器件所承受的电
上就是在ＳＡＣＭ交流侧接入变压器来提高输出ＴＴＯ
电压等级，将额外地增加ＳＡＣＭ硬件成本。这ＴＴＯ
根据现场无功负荷要求，ＴＴＯ设计的额ＳＡＣＭ
定装机容量为５０ｖｒ额定无功电流在２００ｋａ，５Ａ左右。由于现场主要是无功负荷较多，综合考虑输出电在压谐波特性和直流侧电容容量的同时，用４级Ｈ采

柔性交流输电技术在智能电网中的应用研究

柔性交流输电技术在智能电网中的应用研究作者：王子鑫来源：《华中电力》2014年第04期摘要：与传统电网相比，智能电网有着更高的高效性、安全性和灵活性，但就当下而言，妥善解决输电能力较弱、安全可靠性低等瓶颈问题是发展智能电网的当务之急。

而柔性交流输电技术可解决上述难题，从而为智能电网有序而高效的运用提供重要保障。

对此，本文概述了柔性交流输电技术，并就其在智能电网中的实践应用和发展趋势作了研究。

关键词：柔性交流输电技术；智能电网对于智能电网来说，输变电系统的运行效率和质量至关重要，可在具体实践中，其应用现状并不理想，其中提高长距离输电线路能力和线路资源利用效率问题亟待解决。

在此背景下，柔性交流输电技术以其改善输电条件、提升输电功率、降低资源浪费、扩大输电范围等优势逐渐成为智能电网建设的支撑技术之一。

在此就其在智能电网中的应用加以研究。

一、柔性交流输电技术概述众所周知，智能电网是我国电力事业发展的必然趋势，然而在真正的建设过程中却面临着一系列难题，如输电能力差、资源损耗多、供电质量低、系统不稳定等，显然这些均需借助先进的技术方法加以解决[1]。

受此影响，应运而生的柔性交流输电技术（FACTS）因集成了通信、微电子、微处理、电力电子、控制等技术，可直接对电力系统性能的三大影响因素电压、阻抗和功角变量进行控制，以此实现交流电的柔性化、输电容量的增强、稳定性的提高、资源损耗的降低以及资源配置的优化，因而得以在智能电网中广泛应用。

具体而言，柔性交流输电技术可通过合理控制智能电网的重要参数，解决以往电力系统输送极限功率偏低的弊端，并经资源利用最大化实现输电能力的提升；同时基于平滑调节和快速改变可优化输电系统的潮流分布，以此降低甚至消除振荡和环流对智能电网的干扰，从而改善系统的运行环境，减少线路损耗，增强电网的稳定性和供电的可靠性；此外还具有扩大输电容量、强化交流输电功能的良好作用。

二、柔性交流输电技术在智能电网中的应用研究由上可知，柔性交流输电技术可为电网事业发展提供巨大的技术支持，而目前其在智能电网中的应用主要是借助有着双向性、快速性、连续性等特点的设备装置实现的，具体分析如下：1.FACTS相位控制技术及其设备的应用基于柔性交流输电技术的SSSC（静止同步串联补偿器）是一种有着良好使用柔性和运行特性的装置，而且代表着交流传输潮流控制和系统补偿的新技术，而其在智能电网中的应用一般是以串联同步电压源的等效作用出现的，即将一个十分接近正弦且幅值可调的电压分量串联至输电系统中，然后在具有可储存直流电容功能的电压源逆变器的作用下，将与线路电流相位相差90°、可调幅值的可控电压注入系统中，用于模仿电抗器行为的动态变化，以此实现对输电线路中的无功和有功功率进行有效控制。

考虑静止同步串联补偿器的可用输电能力研究

第２４卷第１期
２１１１（年月１
广东电力
ＧＵＡＮＧＤＯＮＧＥＬＥＣＴＲＩＰ０ＷＥＲＣ Βιβλιοθήκη Ｖ０１２４ＮＯ．．１
Ｊｎ．）１ａ２（１
考虑静止同步串联补偿器的可用输电能力研究
方婷婷，冯怀玉，邢晓哲，韩芳
（ＳＣ）ｏｒｉｅｔｎｍｏｅｉｉｔｏｕｅｏｐｉｚｔｎｒｌｕｌｎｅｉｒｐｉｔｍｅｈｄｉａｏｔｄｔｏｖｈＳＳ．Ｐｗｅｎｃｉｄｌｓｎｒｄｃｄｆｒｏｔａｉ，ｐｉ－ａｉｔｒｏｎｔｏｓｄｐｅｏｓｌｅｔｅｊｏｍｉｏｍａｄｏ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｏｐｉｌｐｗｅｌｗｄｌｏｖｉｂｅｔａｓｅａａｉｙｉｂｉａｅｎｓａｉｓｎｈｏｏｓｓｒｓｃｍｐｎａｏｔｍａｏｒｆｏｍｏｅｆａａｌｌｒｎｆｒｃｐｃｔｓｕｌｂｓｄｏｔｔｙｃｒｎｕｅｉｏａｔｃｅｅｓｔｒ
ＡｖｉａｌａｓｅｐａｉｉｙＳｕｙＲｅａｄｎｇＳａｉｙｃｏｏｓａｌｂｅＴｒｎｆｒＣａｂｌｔｔｄｇｒｉｔｔｃＳｎｈｒｎｕＳｅｉｓＣｏｐｎｓｔｒｒｅｍｅａｏ
ＦＡＮＧｎｇｒｎＴｉ — ｇ。ＦＥＮＧｕ — ｉＨａｉｙｕ，ＸＩＮＧｉｏｚＸａ — ｈｅ。ＨＡＮＦａｎｇ
随着电力工业的市场化发展，大区域的电网互

静止同步串联补偿器的原理及其补偿模式研究

摘要：详细分析了ＳＳＳＣ的工作原理及其对电力系统的作用。只考虑基波分量，推导出含有ＳＳＳＣ装置输电系
●
统的有功功率和无功功率的表达式，量的分析了ＳＳ定ＳＣ装置对输电系统潮流的调节作用。介绍了ＳＳＳＣ装置的
两种补偿模式：恒阻抗补偿模式和恒电压补偿模式，并分别给出了在两种补偿模式下系统的控制框图。关键词：静止同步串联补偿器（ＳＣ；ＳＳ）功率特性；补偿模式功角特性中图分类号：Ｎ１Ｔ７５文献标识码：Ｂ
ｍｕａｆｐｗｅｙｔｍｓｉｓａｌｄｗｉＳＣａｅｇｖｎＴｅＳＳ ’ ｅｕａｉｇｅｅｔｔｒｎｍｉｉｎｌｅｉｕｎｉｔｅｌｓｏｏｒｓｓｅｎｔｌｔＳＳｉｅ．ｈＳＣＳｒｇｌｔｆｃｏｔｓｓｏｉｓｑａｔａｉｅｈｌｎａｓｎｔｖａａｙｅ．ｗｏｅｓｔｎｍｏｅｆＳＣｄｖｃｒｎｏｕｅｎｍｅｙｃｎｔｎｅａｃｎｏｓａｔｏｔｇｏｎｌｓｄＴｏｃｍｐｎａｉｄｓｏＳｅｉｅａｅＩｔｄｃｄ，ａｌ，ｏｓｔｍｐｄｎｅａｄｃｎｔｎｌｅｃｍ— ｏＳｒａｉｖａｐｎａｉｎｍｏｅ，ｎｈｏｔｌｌｃｉｇａｆｒｔｅｔｏｍｏｅｅｇｖｎｒｓｅｔｅｙｅｓｔｄｓａｄｔｅｃｎｒｏｋｄａｒｍｗｄｓａｉｅｅｐｃｉｌ．ｏｏｂｏｈｌｖ．

静止同步补偿器(STATCOM)应用与控制技术研究

静止同步补偿器(STATCOM)的应用与控制技术研究中图分类号：tn715+.2文献标识码： a 文章编号：1课题背景及意义（background and significance of the research）在现代社会中，能源为人民生产生活提供了有力的保障。

而电能更成为我们离不开的能源。

然而，由于中高压、大功率的电力电子器件在电力系统中的应用、发展，带来技术进步的同时也带来了许多电能质量问题。

许多电力电子装置不仅功率因数很低，而且谐波污染严重，这就给电网带来了额外负担，影响了供电质量。

除此之外，电网系统中本身存在的轧钢机、电弧炉等冲击性不平衡负荷，运行中会产生大量的高次谐波，并使得系统产生电压波动和闪变并引起三相不平衡这些危害系统性能的电能质量问题。

如何进行无功补偿和谐波治理，进而提高电能质量，已经成为了目前输配电技术中最为紧迫的问题之一。

无功补偿主作用很多，它不仅可以稳定电网系统及装备使用端的电压，如果在长距离输电线路中的某些合适的地方投入就地补偿的无功补偿装置，还可以提高输电系统的输电能力。

无功补偿会使系统和负载的功率因数有很大的提高，这将降低设备的容量，有利于减少功率损耗。

另外，在系统电压不平衡时或者三相负载不对称，无功功率补偿还可以改善系统的不平衡度。

无功补偿和谐波治理在使用设备和控制上具有一定的一致性，无功补偿的同时也会对谐波有所抑制。

但无功功率补偿更偏向提高电力设备利用率，稳定电网电压。

所以，实时快速的无功补偿对提高电网运行的稳定性能，保证供电质量具有十分重要的实际意义。

2无功补偿装置的发展概况（the development situation of reactive power compensation device）无功补偿装置经历了四个发展阶段，各阶段的装置分别为同步调相机、无功补偿电容器、静止无功补偿器（svc）以及静止同步无功补偿器（statcom）。

各种无功补偿装置在响应速度、补偿方式、控制策略等方面有较大区别，表1-1给出了其对比。

【国家自然科学基金】_静止同步串联补偿器_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803

2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
科研热词推荐指数静止同步串联补偿器 3 非线性控制 1 静止无功补偿器(svc) 1 静止同步串联补偿器(sssc) 1 遗传算法 1 输出滤波器 1 补偿器 1 瞬态电流跟踪能力 1 相互作用 1 直接求解方法 1 直接反馈线性化方法 1 电感模式 1 状态反馈精确线性化 1 灵活交流输电(facts) 1 次同步谐振 1 无功补偿能力 1 感性补偿 1 恒功率控制 1 微分几何方法 1 常电抗模式 1 容性补偿 1 实时数学仿真器 1 坐标变换 1 参数优化 1 分层控制结构 1 上层控制 1 rtds 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
科研热词鲁棒性静止同步串联补偿器混合模型静止同步串联补偿器(sssc) 静态模型配电网静止同步补偿器输入变换线路潮流相对增益电压稳定性电力系统状态反馈解耦潮流方程有功无功解耦最小奇异值串联解耦
2012年序号 1 2 3 4 5
科研热词灵敏度柔性交流输电设备成本/效益可靠性优化配置
推荐指数 1 1 1 1 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词集中控制运行模式补偿电压跌落电压谐波拓扑双dvr结构分散控制串联
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
科研热词次同步谐振鲁棒性静止无功补偿器静止同步补偿器静止同步串联补偿器精确反馈线性化混合串联补偿装置次同步阻尼控制器改进粒子群优化算法扭振模态扩张观测器复转矩系数法固定串联电容器协调控制励磁主动阻尼控制器 sssc

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天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究
随着我国经济的发展和电力需求的增长，电力系统存在着日益严重的电能质量问题，如电压波动、谐波污染、电网频率偏差等，给电网的安全稳定运行带来了严重的挑战。

为了解决这些问题，天津市电力公司积极推动了静止同步串联补偿器示范工程的设计关键技术研究，以提高电力系统的运行质量和稳定性。

一、工程概述
天津静止同步串联补偿器示范工程是天津市政府和电力公司为了解决电力系统电能质量问题而共同实施的一项重大工程。

该工程以天津电网为示范对象，旨在利用静止同步串联补偿技术改善电力系统的功率因数和电压稳定性，减少谐波污染，提高电网运行质量和可靠性。

二、关键技术研究
1. 静止同步串联补偿器选址和规划
在天津静止同步串联补偿器示范工程的设计阶段，首先需要对补偿器的选址和规划进行详细研究。

这涉及到电网的负荷分布、电压水平、谐波污染程度等因素的分析，以确定最佳的补偿器布局方案。

在此基础上，再进行电力设备的选型和参数配置等工作，确保补偿器能够有效地改善电网的电能质量。

3. 静止同步串联补偿器的可靠性分析与设计
静止同步串联补偿器作为电网重要的支撑设备，其可靠性对于电网的安全稳定运行至关重要。

在示范工程的设计阶段，需要对补偿器的可靠性进行深入的分析和研究，包括电力元件的选用、系统的保护措施、设备的故障自恢复能力等方面。

在此基础上，制定合理的维护保养计划和故障应急预案，确保补偿器能够长期稳定地运行。

三、工程实施与效果评估
在天津静止同步串联补偿器示范工程的设计关键技术研究完成后，将进入工程实施和效果评估阶段。

在实际工程中，工程人员需要根据设计要求和技术规范，精心组织实施各项工程任务，确保工程进度和质量。

还需要对工程实施过程进行全程监控和跟踪，及时解决工程中出现的技术和管理问题。

在工程实施完成后，需要对补偿器的实际效果进行评估。

这包括电网功率因数的改善情况、谐波污染的减少效果、电压稳定性的提高程度等方面。

通过对比实际效果与设计指标，评估静止同步串联补偿器在电网中的实际应用效果，并提出改进建议和技术总结。