关于可控串补技术的探讨

在超/特高压电网中,经常采用串联补偿装置,以缩短输电的电气距离,减少线路阻尼,降低线路电压降及减小输电角度,使系统稳定极限大幅度提高,提高线路的输电能力和传输容量.本文对可控串补技术进行了探讨.     

可控串补(TCSC)技术的应用进展

随着系统负荷的快速增长和电力市场开放的发展，增加既有输电线路的传输容量和提高电力系统稳定性越来越受到电力部门的重视。晶闸管控制的串联电容补偿器(Thyristor Controlled Series Compensator，TCSC，简称可控串补)在改善电力系统性能方面具有很多优点，逐渐被应用于电力系统中。在美国已有3处TCSC项目投入商业运行，继美国以后，其它一些国家(如巴西、瑞典等)电力系统也开始引入TCSC。由于对于美国的项目在国内已进行了许多报道，文章主要介绍其他国家的TCSC项目。     

伊冯可控串补主要器件基本工作条件及总体工作能力探讨

本文介绍伊冯可控串补主要器件在稳态和准稳态下的工作条件，其中包括正常运行状态，Ｎ－１运行状态和暂态稳定调节状态下电容器，旁路电抗、晶闸管和ＭＯＶ的工作条件。     

可控串补用于暂态稳定控制的模拟试验研究

介绍了“东北伊敏－冯屯５００ＫＶ可控串补研究”项目的“控制规律及系统暂态稳定ＴＮＡ试验”。根据系统分析组提出的各种控制策略,利用实际控制器和串联电容补偿装置物理模型,在暂态网络仿真系统上进行了暂态稳定控制的物理模拟试验研究,对各种控制算法进行了相应的分析和比较。     

可控串补装置主动过电压保护分析与研究

介绍了主动过电压保护的概念,并通过动态模拟试验研究利用可控串补硬件bypass运行模式限制系统故障期间串补电容两端过电压、减小短路电流,提出了在系统发生短路故障时,减小短路电流、保护电容器的有效控制策略.     

可控串补装置主动过电压保护分析与研究

介绍了主动过电压保护的概念.通过动态模拟实验研究了利用可控串补硬件bypass运行模式限制系统故障期间串补电容两端过电压、减小短路电流的作用,提出了在系统发生短路故障时,减小短路电流,保护电容器的有效控制策略.     

可控串补自抗扰控制器

本文应用自抗扰控制理论在电力系统分析综合程序／用户程序接口（PSASP／UPI）平台上为可控串补装置设计了一种新型控制器。这种控制器能自动检测系统的模型和外扰的实时作用并予以补偿，采用当地信号实现控制，结构简单；PSASP／UPI平台应用方便、灵活，为这种控制器的设计提供了有力的工具。仿真结果表明：这种控制器不但能快速调节容抗、增加系统阻尼、改善系统稳定特性，并且有较强的适应性、鲁律性，不依赖被控系统的数学模型。     

相控电容器式可控串补特性分析

揭示了相控电抗器式可控串补与相控电容器式可控串补的对偶特征。用对偶原理阐述了相控电容器式可控串补的性能及相控特点。分析说明了串补电容器、GTO网的电流电压峰值与串补线路电流峰值、串补电容器的工频容抗值之间的关系，这对于理论上确认相控电容器式可控串补的优越性非常重要。阐述了相控电容器式可控串补具有阻尼次同步谐振和抑制低频功率振荡的能力；相控电抗器式可控串补装置的动态性能是一个其时间常数不大于工频0．25周期的一阶惯性环节。     

多机系统中可控串补(TCSC)抑制功率振荡的研究

以实际多机系统为对象，深入研究了可控串补抑制功率振荡的规律。在互联系统中，可控串补应该按照区间主振荡模式控制，当等效惯性中心间转速差为正时容抗值为最大值，转速差为负时容抗值为最小值，这样可以在最小时间内阻尼功率振荡。在长距离输电系统中，抑制功率振荡应该按照主振荡模式控制。     

可控串补晶闸管阀触发控制的电容电压增量控制算法

根据TCSC的数学模型,研究了电容电压增量的特点和性质,提出了电容电压计量控制的触发算法。该算法中控制量计算所用参数均取自TCSC装置本身固定参数和运行参数的实测值,与TCSC安装位置和电力系统的运行方式无关。采用该算法的TCSC在实现阻抗控制的同时,可以对次同步分量快速调制,实现抑制SSR作用。     

基于可控串补的故障限流器

研究了一种基于可控串补结构的故障限流器,可对电网进行功率控制并在故障时降低短路电流水平。该故障限流器主要由并联电容、并联电感、反并联晶闸管和与开关并联的串联电感构成。开关用于装置在串补和限流模式间进行切换,装置正常工作时运行于串补模式,故障时迅速切换到限流模式运行,有效限制短路电流。该装置在原有串补装置上改动较少,可为现有设备增加故障限流功能做参考。通过Matlab/Simulink软件对系统进行仿真研究,结果表明此装置能够控制功率并限制短路电流,是电力系统中可靠的保护和控制装置。     

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。     

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。     

可控串补对次同步谐振的抑制作用初步探讨

简要介绍可控串补的组成，运行方式及主要功能，并分析托克托电厂4期串联补偿进出方案存在的次同步谐振问题．用EMTP仿真程序详细探计可控串补(TCSC)抑制次同步谐振(SSR)的可行性。     

描述可控串补装置暂态特性的数学模型

用拓扑建模法建立了能描述可控串补暂态全过程的数学模型,得出暂态响应时间计算公式。通过该模型可了解可控串补的暂态机理,分析响应时间的影响因素,可分析装置参数对暂态特性的影响,数字仿真证明了所建模型的正确性。此外,文中所用的分析方法对同类型电路的建模和特性分析有一定的参考意义,并可为优化可控串补的控制提供模型模拟。     

可控串补(TCSC)模式切换控制策略的动模实验研究

基于模块化动模实验平台,提出了一套可控串联补偿(TCSC)模式切换控制策略.动模实验证实了通过简单改变触发角TCSC的模式切换无法实现;分析了电抗器支路不同品质因数对硬件旁路切换的影响,通过串加小电阻的方法改进TCSC主回路接线以有利于模式切换的实现.采用线路电流与晶闸管支路电流同向触发的方法实现由容性运行模式到Bypass的切换.动模实验结果表明,提出的模式切换策略能使切换过程平稳迅速,且动态特性良好.     

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。     

亚洲首个500kV可控串补(TCSC)工程(Ⅱ)--天广交流输变电平果变电站可控串补控制与保护系统设计方案

串联补偿广泛应用于增加高电压、长距离和大负荷送电系统的稳定性。电力电子技术的使用使串联补偿具有更大的灵活性与实用性，其优势可以从分2段布置的电容器组中看出来，其中可控串补(TCSC)和固定串补(FSC)设备均放在同一平台上。每段都使用一个独立的旁路断路器来分别将电容器组投入或退出(旁路)。《国际电力》在2004年第4期上介绍了西门子公司承接的中国天广平果站可控串补工程的一次系统设计，本期将介绍该工程的控制与保护系统设计方案。     

串补装置次同步谐振特性分析

通过在PSCAD中建立IEEE First Benchmark进行仿真,分析了FSC和TCSC的SSR特性。针对两者不同的特性,建立TCSC次频阻抗特性分析模型,重点分析TM4不稳模式,详细解释了TCSC抑制SSR的原因。基于TCSC的阻抗特性可以抑制SSR,进行了FSC+ TCSC的仿真实验,发现选择合适的参数可以使FSC+ TCSC的串补装置抑制SSR。     

可控串补（TCSC）模式切换控制策略的动模实验研究

基于模块化动模实验平台,提出了一套可控串联补偿（TCSC）模式切换控制策略。动模实验证实了通过简单改变触发角TCSC的模式切换无法实现;分析了电抗器支路不同品质因数对硬件旁路切换的影响,通过串加小电阻的方法改进TCSC主回路接线以有利于模式切换的实现。采用线路电流与晶闸管支路电流同向触发的方法实现由容性运行模式到Bypass的切换。动模实验结果表明,提出的模式切换策略能使切换过程平稳迅速,且动态特性良好。