可控串补技术及国产化示范工程

可控串补是一种基于电力电子的新型输电技术．是灵活交流输电技术(FACTS）的一种。文章简要介绍可控串补技术及其应用、关键设备的技术特点以及我国第1个可控串补国产化示范工程、甘肃碧口-成县220kv可控串补工程的应用背案、系统条件、设计思路、设备技术指标及工程运行效果等。     

可控串联补偿技术及其应用介绍

介绍可控串补技术的基本概念，如系统构成、基本原理、控制调节特性及其主要功能等。汇总国内外可控串补技术的工程应用情况，并探讨可控串补技术在我国电力系统的应用前景。     

可控串补及其在500kV冯屯串补站的应用

通过对可控串补的设备结构、故障类型的阐述,结合可控串补在500 kV冯屯可控串补站的实际应用,总结了可控串补的控制保护配置、电流互感器配置、隔离开关闭锁的应用情况,提出了冯屯串补站控制、保护独立配置,采用数字化接口,MOV回路用P级TA等建议。     

可控串补在超高压输电系统上的应用

本文阐述在高压输电系统上应用可控串补的工作原理,可控串补在改善电力系统运行可靠性和灵活性方面的应用以及可控串补的控制方法。     

500kV可控串补功率振荡阻尼控制应用探讨

分析了电力系统强迫功率振荡与系统阻尼的关系,阐述了影响系统阻尼的因素和改进的方法,指出应用可控串补可改进系统阻尼、抑制功率振荡。分析了平果可控串补功率振荡阻尼控制器结构及传递函数各环节的作用,指出利用可控串补功率振荡阻尼控制功能可抑制功率振荡,改善系统稳定性,也为可控串补功率振荡阻尼控制器的研究和应用提供了借鉴。     

串补线路距离保护全数字仿真

分析了距离保护的特性以及固定串补和可控串补对距离保护的影响,提出了一套应用RTDS对串补线路距离保护进行全数字仿真的方案。     

统一潮流控制器与串补对线路保护影响的比较分析

统一潮流控制器(UPFC)通过串联变压器在输电线路注入幅值和相角均可控的电压矢量,等效串联接入电容或电感,从而提高电网输送效率。与此相似,输电线路通过接入串补可提升线路的输送能力。目前串补在超高压输电线路上有着广泛应用,串补对保护的影响有完备的处理措施,而UPFC这一全新电力电子设备接入系统后对周边系统及保护的影响尚无深入研究。本文通过比较分析UPFC与串补接入系统后电气特征、对保护的影响及相应的保护配置等方面的异同,明确UPFC在各种运行情况下的等效特性以及保护适应性解决策略,为UPFC接入后系统的稳定可靠运行奠定基础。     

可控串补潮流控制对距离三段动作裕度的影响

由于保护范围较长,距离三段保护对重载网络潮流分布较为敏感。作为主要柔性输电元件,可控串补常用于重载电网潮流控制。基于电压函数的距离三段保护动作裕度,建立了串补线路不同受控参数,如线路电抗、线路电流幅值、线路有功潮流,与保护裕度间的灵敏度系数,用以量化可控串补对距离三段的影响。计算结果表明,不同位置、不同受控参数及参考值下,可控串补可能增加或者降低保护裕度。可控串补和距离保护的合理整定,有利于协调保护装置和柔性输电设备,降低重载电网运行风险。     

可控串补潮流控制对距离三段动作裕度的影响

由于保护范围较长,距离三段保护对重载网络潮流分布较为敏感.作为主要柔性输电元件,可控串补常用于重载电网潮流控制.基于电压函数的距离三段保护动作裕度,建立了串补线路不同受控参数,如线路电抗、线路电流幅值、线路有功潮流,与保护裕度间的灵敏度系数,用以量化可控串补对距离三段的影响.计算结果表明,不同位置、不同受控参数及参考值下,可控串补可能增加或者降低保护裕度.可控串补和距离保护的合理整定,有利于协调保护装置和柔性输电设备,降低重载电网运行风险.     

TCC方式和TCR方式可控串补的控制特性仿真研究

国内目前可控串补采用的是晶闸管控制电抗器(TCR)方式。TCR方式的可控串补的确可以解决远距离交流输电的诸多技术难题,但所带来的新的技术问题也相当突出,如控制特性的严重非性线,容易产生并联谐振过电压,电容电流严重过载,相控条件下的控制范围非常有限等。文章在全面总结TCR控制方式和控制特性的基础上,研究了晶闸管直接控制电容器(TCC)方式的可控串补技术,TCC通过直接控制电容器实现串补度的直接、连续可调,它既继承了TCR方式的技术优点,又克服了如上所述的TCR方式的技术难题,实现了整个可控容抗工作区域的连续可调,大幅度扩大了可控串补的工作区域,提高了可控串补度。     

基于SIMADYN—D的FSC和TCSC串联补偿控制技术

概述SIMADYN－D全数字控制系统的硬件配置和软件编辑,结合其在FSC和TCSC串联补偿控制系统中的应用,分析它在控制保护系统的作用和功能,它对串补站控制和保护的设计,设备选型和运行具有意义。     

TCSC动模装置及其实验研究

介绍了一套可控串联补偿(TCSC)动模装置,分析了其控制功能和结构.该装置控制采用分层控制策略,分为面向装置的底层控制和面向电力系统的上层控制,各层控制系统完成不同的控制目标,便于进行各种控制策略的研究.为实现TCSC的控制功能,设计了TCSC动模装置监控保护系统,其从功能实现上分为霍尔传感器、信号接口模块、控制保护单元、录波单元、通信及远程监控单元等5部分.通过动模实验研究了TCSC装置的开环阻抗调节和过电压保护特性.结果表明,TCSC在开环阻抗控制模式的阶跃响应时间在60～140 ms;在上层主控制采用定功率控制的情况下,进行TCSC的区内和区外故障实验发现,TCSC的过电压保护能按照保护设定值要求正确动作,验证了所研制的TCSC动模实验装置的过电压保护功能的有效性.     

Impact of TCSC on the protection of transmission lines

This paper presents a comprehensive analysis of the impact of TCSC on the protection of transmission lines. The TCSC is considered as a dynamical device and its transient process is modeled in order to have the response to disturbances based on its own control strategy. It is shown that not only the TCSC affects the protection of its line, but also the protection of adjacent lines would experience problems. The analysis is done first analytically by using simple models, then the power system and the protective relays are simulated in detail by Real Time Digital Simulator (RTDS). Finally, the simulation results are validated by using a commercial relay.     

TCSC的基本控制与过压保护数字仿真

结合伊-冯输电系统,给出可控串联补偿（TCSC）基本控制和保护方法数字仿真的初步结果。其中包括内层驱动方式和中层阻抗控制方式的比较。在此基础上讨论了在短路故障时,TCSC过电压保护控制方式对过电压保护水平和金属氧化物限压器（MOV）能耗的影响。     

TCSC过电压保护方式研究

TCSC的过电压保护主要研究故障情况下保护TCSC和MOV的方式以及如何降低MOV能耗水平,以满足经济性要求,同时又有利于系统暂态稳定。在分析TCSC过电压保护方式与暂态稳定关系的基础上,提出过电压保护的控制策略,研究了保护性旁路的启动方式,并借助ARENE软件予以仿真验证。     

成碧220 kV可控串补装置的运行与维护

我国第一套国产220 kV交流输电线路的可控串联补偿装置(thyristor-controlled series compensator,TCSC)于2004年12月26日在甘肃陇南电网220kV成碧线投入运行。投运近两年来,经受了冬季低温和汛期大负荷的考验,整体运行情况良好。通过调研国内外TCSC的运行情况,对成碧TCSC与其它TCSC的运行情况进行了对比,指出补充和完善国产化TCSC的运行、检修、实验技术规范的必要性。提出提高TCSC装置电磁兼容能力,建立国产化TCSC的技术标准体系,解决装设TCSC装置线路的继电保护距离I段暂态超越或保护范围太短的问题及优化TCSC与电力系统稳定器、安全自动装置等设备的协调运行问题,并积极推广TCSC技术应用的建议。     

可控串补保护控制系统的设计

TCSC是FACTS家族中一名重要成员,其使用使串联补偿具有更大的灵活性与实用性.在TCSC基本原理及运行模式的基础上对该套装置的保护和控制系统进行了配置和设计.详细分析了可控串补中电容器、金属氧化物可变电阻(MOV)、晶闸管阀、火花放电间隙、平台、旁路断路器、冷却系统等设备的保护原理,阐述了各保护的功能及其作用.另外...     

TCSC谐波对输电线路距离保护的影响

分析了ＴＣＳＣ的结构,运行模式及谐波特性,着重研究了ＴＣＳＣ对保护安装处电压的影响,对线路电流序分量相位的影响,以及ＴＣＳＣ谐波对距离保护的影响,认为稳态条件下,距离保护性能不受ＴＣＳＣ的影响;故障条件下,也基本不会降低距离保护的性能。     

成碧线220 kV可控串补系统的控制策略和系统试验

采用可控串联补偿（TCSC）可以提高长距离弱联系系统的电网输送能力、阻尼系统低频振荡、提高系统稳定性。合理的控制策略能使TCSC产生更有效的作用。成碧线220 kV的TCSC系统控制策略主要针对电力系统的暂态稳定和阻尼振荡2个阶段进行设计,其控制器主要由阻抗控制环节、阻尼控制环节、暂态稳定控制环节以及保护环节、延时环节组成。系统试验证明:成碧线220 kV的TCSC装置能够平滑、快速地进行阻抗调节,有效阻尼系统低频振荡,提高系统稳定性。     

TCSC对故障分量距离保护的影响

在分析了TCSC的基本特性的基础上，分析了TCSC对故障分量距离保护的影响，综合考虑故障TCSC旁路和不旁路2种情况，整定阻抗设为(Zad—jXc)，并在此整定阻抗下，对故障分量距离保护在TCSC线路上的动作行为进行了分析，认为：故障分量距离保护在区外和反方向故障时不会误动作，但正向保护范围缩小了，在TCSC旁路时缩小更大。