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。     

并联电容器用串联电抗器的技术性能要求

并联电容器用串联电抗器是一种特殊使用的电抗器。该电抗器与电容器相串联,不仅承受电网工频电压,流过相应的工频电流,而且在电网高次谐波电源的作用下,还有较大的高次谐波电流含量,其合成电流将大于工频电流,并且经常大于额定电流,其过载运行是其正常工况。电抗器的高次谐波电流含量与电网谐波源状况、阻抗参数和电容器装置回路阻抗参     

串补电容器运行特性与故障分析

本文介绍了串补装置中,内熔丝电容器与无熔丝电容器的基本原理。分别以平果可控串补站FSC部分电容器组和百色固定串补站电容器组为例,介绍了内熔丝电容器组与无熔丝电容器组的结线方式和电容器不平衡保护配置情况;分析、阐述了电容器发生元件损坏后产生不平衡电流以及对其它健全电容器产生的过电压;提出了查找故障电容器单元的方法与思路。     

并联电容器用串联电抗器的技术性能要求

1、概述并联电容器用串联电抗器的运行特点是与电容器相串联,不仅承受电网工频电压,流过相应的工频电流,而且在电网高次谐波电源的作用下,还有较大的高次谐波电流含量,其合成电流将大于工频电流,并且经常大于额定电流,其过载运行是其正常工况。     

一种金属氧化物限压器动作电流不平衡度的预测算法

金属氧化物限压器（MOV）是串补（FSC）与可控串补（TCSC）设备中对串联电容器组进行工频过电压保护的重要设备之一,工频过电压具有作用时间长、能耗极大的特点,目前采用氧化锌阀片柱并联的方式解决耗能问题。因此,研究出合适的配片方法以及限压器电流不平衡度的预测算法对确保限压器的安全运行十分必要。文章给出了用于精确描述氧化锌阀片及阀片柱伏安特性的计算公式,并给出了经配片后的MOV阀片柱动作电流不平衡度的一种预测算法。测算结果显示,经配片后,限压器最大电流不平衡度不会超过5％。     

裕隆换流站直流工频阻断滤波电容器设计

直流工频阻断滤波器由电抗器和电容器组成工频并联谐振回路,用于限制直流回路上的工频电流,保证直流系统的安全运行.本文通过对直流阻断滤波电容器装置和电容器单元额定电压、额定容量、绝缘配合、电容器内部结构、场强等方面进行研究,介绍了直流工频阻断滤波电容器装置主要设计依据和重要参数的计算方法.     

特高压混合无功补偿线路接地故障开断特性

由分级可控高抗与串补装置组成的混合无功补偿应用于特高压电网时,输电线路发生接地故障,断路器两端的暂态恢复电压(TRV)会受混合无功补偿相关因素的影响而表现出不同的特征。在建立特高压接地故障电网简化模型的基础上,应用理论分析的方法推导在串补电容器组未被短接工况下,断路器开断时其两端瞬态恢复电压上升率(RRRV)及TRV峰值的计算表达式。针对不同时间短接串补电容器组,仿真分析了TRV的波形特征和混合无功补偿度对断路器开断特性的影响。结果表明,串补电容器组未被短接时,架空线路长度固定,RRRV和TRV峰值随着故障距离增加而降低,架空线路长度超过1 100km时,发生接地故障时系统会发生谐振,未达到谐振长度时RRRV和TRV峰值随架空线路长度增加而升高。串补电容器组被短接时的电源工频电压幅值越大,断路器越难以开断,串补和分级可控高抗的补偿度增大利于断路器开断。     

并联补偿电容器组电抗值的选择

从变电站短路容量与并补容量出发,分析认为在目前２２０ｋＶ变电站的并补支路中串接６％的电抗器,极易发生三次谐波电流放大,并指出在并补支路中串接电抗器不应该抑制或滤去谐波,单纯补偿使用的电容器支路串接小电抗器更有优越性。     

高压长距离输电线路串补平台供电可靠性研究

阐述了现阶段串补平台通过线路电流互感器直接取能、平台下激光供能及耦合电容器分压取能3种模式的优缺点,分析了汗沽线ABB公司串补平台采用的新型的耦合电容器分压型供电模式存在的问题及其在运行中出现的故障和缺陷,总结了运行和维护中的技术、经验以及提高串补平台运行可靠性的建议和方法。     

750kV分级投切式可控高压并联电抗器研究

阐述了分级投切式可控高压并联电抗器的基本工作原理,装置能够调节系统无功功率、抑制工频过电压和潜供电流,具有功率连续平滑可调、谐波电流小和响应速度快的优点.应用傅立叶级数分解方法对即将在河西750 kV输电工程中的敦煌变电站投运的300 Mvar750 kV可控高压并联电抗器的工作绕组电流的谐波含量进行了分析.然后,根据...     

考虑阻抗双解现象的可控串补模式切换控制方法

可控串联补偿(thyristor controlled series capacitor,TCSC)的模式切换对电力系统的稳定控制具有重要意义。TCSC阻抗双解现象的存在对其模式切换提出了更高的要求,单一改变触发角的方法无法实现模式切换。在考虑阻抗双解现象影响的基础上,提出了一套相应的TCSC模式切换控制方法。通过强制晶闸管支路电流与线路电流同步,实现由容性区到Bypass模式的切换;在由容性区到感性微调模式切换的过程中提出了晶闸管条件触发的方法,即当线路电流和电容电压满足同向条件时晶闸管才触发导通。同时为及时向切换控制提供线路电流同步信号,提出了一种预测电流过零的新方法。数字仿真及动模实验结果表明,提出的切换方法能使切换过程平稳迅速,且动态特性良好。     

可控串联补偿输电技术

首先介绍了灵活交流输电系统(FACTS)中晶闸管控串联电容(TCSC)补偿方法的功效，如增大动态和暂态稳定输电限制、增大传输功率以及缓解次同步谐振(SSR)和系统电压崩溃现象。同时介绍了TCSC的运行原理和配置情况。最后介绍了一个大电力系统互联技术作为工程实践的实例。     

伊敏-冯屯可控串补控制策略的RTDS实验研究

采用RTDS实时仿真工具验证了我国东北电网伊敏－冯屯500 kV交流输电架空线路可控串联补偿控制器的各项控制性能,检验了可控串联补偿装置的稳态运行特性,研究了可控串联补偿装置的阻抗阶跃特性和运行模式转换特性,最后通过三相故障的工况验证了可控串联补偿装置提高系统暂态稳定性尤其是阻尼低频功率振荡的作用。     

计及广域测量系统时滞影响的TCSC控制器设计

在广域电力系统的环境下，基于相量测量单元技术的广域测量系统将引入不可忽略的时滞，这将对基于广域测量系统测量信号的广域控制器带来影响，从而对电力系统的动态特性产生重大的影响。分析了广域测量系统的通信延迟时间对可控串联电容补偿器(TCSC)非线性控制器稳定特性的影响，基于线性矩阵不等式理论设计了TCSC控制器以提高电力系统对时滞的不敏感性，线性和非线性时域仿真结果验证了所设计的TCSC控制器的有效性。     

A study on robust adaptive modulation controller for TCSC based on COI signal in interconnected power systems

This paper proposes a novel robust adaptive modulation controller (RAMC) for thyristor controlled series capacitor (TCSC) in interconnected power systems to damp low frequency oscillation. The main idea of the controller is to drive the area centers of inertia (COI) to a stable equilibrium point and keep system synchronization. COI-coordinate-based model is derived first. Then RAMC for TCSC is derived using back-stepping method with COI dynamic signals from WAMS. The new controller performance is tested through a three-area power system and the simulation results show clearly that the new controller using COI signals has superior performance as compared with the conventional controller.     

Coordinated control of two FACTS devices for damping interareaoscillations

This paper presents the design and application of a simple controller to damp interarea oscillations. The controller coordinates the control action of a thyristor controlled series capacitor (TCSC) and a thyristor controlled phase angle regulator (TCPAR) to allow for increased power transfers with improved system damping. The controller is based on the application of projective controls and coordinates readily available measurements with control signals applied to the FACTS devices     

TCSC control design for transient stability improvement of a multi-machine power system using trajectory sensitivity

This paper discusses the effects of thyristor controlled series compensator (TCSC), a series FACTS controller, on the transient stability of a power system. Trajectory sensitivity analysis (TSA) has been used to measure the transient stability condition of the system. The TCSC is modeled by a variable capacitor, the value of which changes with the firing angle. It is shown that TSA can be used in the design of the controller. The optimal locations of the TCSC-controller for different fault conditions can also be identified with the help of TSA. The paper depicts the advantage of the use of TCSC with a suitable controller over fixed capacitor operation.     

大区电网互联对电力系统动态稳定性的影响

研究了由区域电网间互联形成的互联电网动态稳定性的特点、低频振荡产生的原因，提出了互联系统动态稳定性的控制策略，并提出以下结论：励磁系统中自动电压调节器的负阻尼作用仍然是互联电网发生低频振荡的主要原因；PSS 已被证明是阻尼低频振荡的最有效、经济的装置，对本地振荡模式和区域间振荡模式均有很好的效果；直流调制、可控串补及可控静补对改善系统阻尼可有重要作用，今后应对这些领域进行更多的研究。     

可控串联电容补偿技术仿真研究

针对华北电网托克托—浑源—安定(或霸州)500 kV发输电工程,在电力系统实时数字仿真机RTDS上建立可控串补仿真模型,仿真比较不同的二次控制规律对可控串补装置整体性能的影响。     

A study of thyristor controlled series capacitor models for power system stability analysis

The thyristor‐controlled series capacitor (TCSC) is promising as a powerful device to increase power transfer capability and transient stability. The basic configuration of the TCSC consists of a series of capacitors connected antiparallel with thyristor‐controlled reactors, so that firing angle control of the thyristors makes the TCSC capable of achieving impedance control in a wide range with quick response. It is important to clarify the relationship between the fundamental reactance of the TCSC and the firing angle of the thyristors, thus leading to practical applications of the TCSC for enhancement of power transfer capability and transient stability in transmission lines. Two relationship equations for the TCSC's fundamental reactance have already been proposed. One is the relationship equation derived from a TCSC circuit whose source is a voltage. The other is the relationship equation derived from a TCSC circuit whose source is a current. For TCSC installed in a transmission line, it is clear which equation is more adequate for analyzing power system stability. In this paper, the authors determine whether either of the equations is valid for analyzing a power system stability.

• 1. In the steady state, the TCSC fundamental reactance is analyzed and compared with the two equations and EMTP. It is clear that the TCSC reactance based on current source is adequate.
• 2. The swing angle of a generator when the firing angle is stepped up is analyzed with EMTP and an analytical model using the TCSC model based on current source. It is shown that the proposed model is effective for power system stability analysis. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 129(1): 20–28, 1999