最新FACTS串联补偿

当电容器容抗等于电抗器感抗时，系统构成并 联谐振回路。
2.3 可控串补的基频阻抗
基频阻ห้องสมุดไป่ตู้的表达式：
X TC 1 C S C K 2 ( 2 C ( K s 2 2 1 ) i) n 4 K C ( 2 K c 2 2 1 o ) 2 ( K t sK a n ta )n
式中：
K 为0 工频角频率。
有学者基于TCR的原理，提出可关断晶闸管 控制串联电容器方案（GCSC： GTO controlled series capacitor）。
TCSC最有代表性，常简称可控串补。 P316
2.1 可控串补的结构图
TCSC 的原理接线图
2.2 可控串补的功能
TCSC由于可通过改变晶闸管的触发导通角来连续 地调节串联补偿量，即连续改变串联在线路中的 容抗的大小，甚至可变容抗为感抗，因而为控制 线路中的潮流提供了一种极好的手段。
•
IC
•
Iline
导通角进行精确控制，就可以对
•
IL
TCSC的等值电抗快速、连续、 平滑地调节，从而为系统提供可
控串联补偿。
2.3 可控串补的基频阻抗
由电抗器和电容器组成的并联回路，其等效阻 抗取决于两者的关系。
当电容器容抗小于电抗器感抗时，其等值阻抗 呈容性，且等效容抗值不低于电容器实际容抗。
当电容器容抗大于电抗器感抗时，其等值阻抗 呈感性，且等效电抗值不低于电抗器实际感抗。
一、可控串补概述
4.串联补偿器分类 P307 a.固定串补：断路器投切的电容器或 电抗器； b.静止串补：晶闸管投切或控制的电 容器或电抗器。 c.有源串补：基于DC/AC 换流技术的 补偿器。
b、c皆为FACTS控制器。
二、可控串补控制器
FACTS串联补偿器以晶闸管投切串联电容器 （TSSC： Thyristor swithed series capacitor）和晶闸管控制串联电容器 （TCSC： Thyristor controlled series capacitor）应用最广。
3、可缓解系统中某个支路的过负荷问题，可控串补比普通 串补更能适应多种系统情况。
4、可以阻尼由于系统阻尼不足或由于系统扰动引起的低频 功率振荡,提高动态稳定性。
5、可提高电力系统的暂态稳定性。在系统受到大的扰动时, 可迅速调整晶闸管的触发角,改变串联电容的补偿度。
6、可抑制次同步振荡。一种方法是在发生次同步振荡时,迅 速调整串联电容至最小值,对于次同步频率,TCSC呈感抗, 这样便会对SSR起很强的阻尼作用。另一种方法是采集当 地的电流、电压,用矢量合成的方法获得远方发电机的转 速相位,经过处理后用作对发电机轴振动的阻尼。
0
1
为LC电容器和电抗器环路的谐振角频率。
可参见P317～ P322各公式。
2.4 可控串补的控制原理
可控串补的控制原理 是根据各种控制目的 (系统稳定控制、恒功 率控制、恒阻抗控制 等)，得出要求串补输 出的基波阻抗值，再根 据图中所示的曲线得到 与该阻抗值对应的触发 角。
2.4 可控串补的控制原理
电力电子技术的发展推动了基于DC/AC逆变技术的串 联补偿器的研究，串联补偿不仅可以补无功，还可以 补有功，而且补偿量是可控的。
串补不改变线路电压等级和拓扑结构，只改变阻抗。
一、可控串补概述
可控串联补偿技术是上世纪90年代中期开始研究 应用的一种灵活交流输电技术。
可控串补是在常规串联补偿技术基础上发展而来 的一种基于电力电子的新型输电技术，技术复杂、 覆盖面广。
FACTS串联补偿
一、概述
P300
串联补偿的基本思想是在输电线上串联接入设备，以 改变线路的静态和动态特性，达到改善电网运行性能 的目的。
串联补偿普遍应用的是无功补偿，一般是在线路中串 入固定电容或电感。
随着电力电子技术的发展，可控串补技术越来越多地 投入实际应用，串联接入线路的电容或电感可根据运 行需要调整补偿量。
可控串补集传统电力工业技术与新兴电力电子技 术于一体，覆盖电网设计、电力电子、高压电器、 通讯测量、变电自动化等研究领域和相关设备元件 制造行业。
可控串补依补偿器的具体类型，具有不同的补偿 特性。
一、可控串补概述
1.控制输电线路中的输送功率可以通过调节输电线路 的阻抗来实现。具体实现方法之一就是在输电线路 上直接安装串联电容器以减少线路阻抗达到提高线
等效容抗变大。
2.2 可控串补的功能
•
当电I抗c<器IL电，流即同Xc>相X位l时，，电线容路电电压流超与
UC
前线路电流90°，并联阻抗呈感
性，相量图如图。
如果在电抗支路中串联晶闸管开
关，对电抗进行相控，当改变晶
闸管的触发角时，就可改变支路
电抗的电流，即改变并联阻抗的
大小与性质。因此只要对晶闸管
路输送能力的目的。 P =V1V2sin/X
2.串联电容器的容量可以是分级定值的形式，也可以 是连续可调的形式。
3.连续可调形式补偿器，为便于调节，保证输电线路 始终通畅，串联电容器直接串联在线路里，在其两 端并联电抗器与电子开关的串联支路。若需调节投 入线路的串联补偿量，通过调节与电容器并联的电 抗量来间接实现。 理论上的最佳方案是基于DC/AC 换流技术的补偿器。
2.2 可控串补的功能
•
•
IC
I line
•
UC
电流当与Ic>电IL容，电即流Xc同<X相l时位，，线电路容 电压滞后线路电流90°，并联
阻抗呈容性，相量图如图。
电容电流由两部分组成，一 是线路电流，一是电抗支路电 流。因此电容两端的电压，比 只有线路电流流过电容时的电
• 压高。电抗器支路电流越大， IL 电容电压也越高，即并联后的
大量的研究结果表明，TCSC不仅可改善系统的特 性，控制输电线路中的潮流，提高线路的输送功 率，还可抑制次同步振荡，阻尼功率振荡为系统
提供电压支持以提高系统的稳定性。
TCSC的功能可概括为六个方面:
2.2 可控串补的功能
1、可以连续调节等值串联电容的容抗，进行潮流控制。
2、可提高输电线的输电容量或提高互连电网的传输能量。
TCSC晶闸管触发延迟角的控制范围是90°到 180°，在该范围内，TCSC的稳态阻抗特性分为容 性运行区和感性运行区。在感性运行区和容性运行 区之间的转换过程中，要经过一个谐振点。与谐振 点对应的控制触发延迟角acri的大小由电容和电感的 参数决定。