柔性输电的基本原理

( static Var
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
2)已有工业样机，但仍处在研究阶段的。 统一潮流控制器，简称UPFC（Unified
Power Flow Controller） 3)刚刚提出原理设计，尚无工程应用的。 静止同步串联补偿器，简称SSSC(Static Synchronous Series Compensator) ； 晶闸管控制的移相器，简称 TCPST( Thyristor Controlled Phase Shifting Transformer ) 。
求； ３）其电压负特性，即当节点电压降低（升高） 时，并联电容注入系统的无功功率也降低（升 高）。
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
属于柔性输电技术范畴的现代静止无功发生器
（Static Var Compensator ）将电力电子元 件引入传统的静止并联无功补偿装置，从而实 现了补偿的快速和连续平滑调节。理想的SVC 可以支持所补偿的节点电压接近常数。良好的 动、静态调节特性使SVC 得到了广泛的应用。
调相机 传统的静止并联无功补偿是在被补偿的节点上
安装电容器、电抗器或者它们的组合以向系统 注入或从系统吸收无功功率。并联在节点上的 电容器和/或电抗器通过机械开关按组投入或退 出。

传统补偿方法的缺点：
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
１）其调节是离散的； ２）其调节速度缓慢，不能满足系统的动态要
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
TCR和TSC支路
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
TCR
支路由电抗器与两个背靠背连接的晶闸管 相串联构成，控制元件为晶闸管。设加在TCR 支路上的系统电压为正弦，其波形如图8-3（a） 所示，阀的触发延迟角为，则触发时刻为：
如图8-2（b）所示，TSC
支路由电容器与两个 反向并联的晶闸管相串联构成。TSC支路的电 源电压与TCR 相同，其波形如图8-3（a）所示。 TSC 中通过对阀的控制使电容器只有两种运行 状态：将电容器直接并联在系统中或将电容器 退出运行。切除投运状态的电容器比较简单， 只要停止对阀进行触发即可。
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
柔性输电装置按其在系统中的联接方式可分为
串联型、并联型和综合型。 SVC 和STATCOM 是并联型； TCSC 和SSSC是串联型。 TCPST 和UPFC 是综合型。
SVC的工作原理
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划

t k
(k 0,1, 2, )
TCR电压波形和电流
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
１）
这种运行模式相当于将电抗器直接 并联在系统中 ２）当触发角α 从π ／２增大到π 时，阀的导 通区间宽度将由π 下降到零。这时在任何时刻 两个阀都处在截止状态。这种运行模式即相当 于将电抗器退出运行。
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
SVC
的构成形式有多种，但基本元件为 晶闸管控制的电抗器（Thyristor Controlled Reactor ）和晶闸管投切的 电容器（Thyristor Switched Capacitor ) 。 为了降低SVC 的造价，大多数SVC 通 过降压变压器并入系统。由于阀的控制 作用，SVC 将产生谐波电流，因而为降 低SVC 对系统的谐波污染，SVC 中还 应设有滤波器。对基波而言，滤波器呈
柔性输电的基 本原理
引言
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
按技术的成熟程度可以划分为三类: 1)已在实际工程中大量应用的。
静止无功发生器，简称SVC
Compensator ) ； 晶闸管控制的串联电容器，简称TCSC ( Thyristor Controlled Series Capacitor )； 静止同步补偿器，简称STATCOM ( Static Synchronous
来自百度文库
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
因而正常情况下，TCR
的触发角运行范围为 [ / 2, ] 由式（8-3）或波形图可见，由于阀的控制作用， 电抗器中流过的电流发生畸变而不再是正弦量。 调整触发角的大小将改变电流的峰值和导通区 间的宽度。
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
TCR支路的等值基波电抗为：
XL
L
2 sin 2
0, 2
由上式可见，TCR支路的等值基波电抗是导通
角或者说是触发角的函数。调整触发角可以平 滑地调整并联在系统的等值电抗。
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
SVC
向系统注入的无功功率为：
2 sin 2 QSVC QC QL C L
2 V
可见当
时，SVC 向系统注入的无功功 率可以连续平滑地调节。为了扩大SVC 的调节 范围，根据补偿容量的需要，一个SVC 中可以 采用多个TSC支路。
/2
世 健 会 中 国 基 层 糖 尿 病 教 育 拓 展 计 划
３）当小于π
／２时，已经处在导通状 态的阀，其电流回到零点的时刻将大于 尚未导通的阀的触发时刻。 在这种情况下，当未导通的阀的触发脉 冲发出时，由于已导通的阀尚未关断， 故未导通阀的阀电压为零，因而不能被 触发而导通。这样，两个阀中总有一个 阀在任何时刻都是截止状态。这种状态 将导致电感电流中的主要分量为直流分 量。