串补技术.docx

串补技术调研报告一．国内外研究现状串联补偿技术是灵活交流输电技术(FACTS)的一个分支，包括固定串补（FSC）和晶闸管控制的可控串补（TCSC），用来提高已建线路的输送容量，增加系统稳定性。世界上已投运的工程绝大多数为FSC，并已积累了大量运行经验及统计资料。???????常规固定串补FSC技术，国外的应用始于1928年的纽约电网33kV系统，1950年世界上第一个220KV串补站在瑞典Aleter变电站建成投运，1964年瑞典Hlavero的380KV电网首次引入串补技术，1968年美国太平洋公司开始在500KV远距离输电电网中采用串补技术。1989年第一个800KV串补站在巴西电网投运。20世纪90年代以后，在固定串补基础上发展起来的可控串补开始引入国外的超高压电网。2004年，中国电科院完成了国家电网公司国产化示范工程——“甘肃碧成线220千伏交流输电线路可控串补示范工程”的制造、安装和调试任务，并一次投运成功。在中国电机工程学会组织的鉴定会上，专家一致认为该装置的整体技术水平达到国际先进，部分技术达到国际领先水平。目前，已在25条输电线路上安装了33套固定串补/可控串补装置，总容量10877.76Mvar，中国国内市场占有率达50%以上，并已出口海外。在基础理论方面，建立了包括稳态、机电暂态和电磁暂态的一整套可控串补分析数学模型和算法;研究了迭代学习控制、自抗扰控制和神经网络阶逆系统控制等多种可控串补系统的稳定控制策略；提出了电力电子装置的过电压保护及主动绝缘配合方法；分析了可控串补抑制次同步谐振的机制和条件，提出了同时实现阻抗控制和抑制次同步谐振的晶闸管阀底层电容电压增量控制算法。　　工程应用方面，提出了可控串补的技术条件和参数选择方法；基于对可控串补系统暂态特性的分析，提出了采用可控串补后线路保护的配置方案。　　模拟试验方面，在暂态网络分析仪（TNA）上实现了可控串补及发电机轴系的详细模型，其中研制了具有三层结构的DSP控制器和全面系统的仿真实验等具有开创性；形成了较完整的可控串补及其控制器的动模仿真试验环境，进行了系统特性和稳定控制试验，取得了具有创新意义的成果。　我国已基本掌握了可控串补的关键和核心技术，具有独立进行系统技术设计的能力。研究成果为我国可控串补技术的工程应用打下了基础，并为今后进一步的灵活交流输电技术研究积累了经验，对提高我国超高压输电系统的技术水平和“西电东送”工程建设具有重要的理论和实际意义。目前串补技术在电力系统已经有70多年的成功运行经验，同时国内外学者对串补线路的相关研究趋于全面而深入，对串补线路的相关研究主要包括二个方面，一是串补电容及其保护装置的硬件设计问题，比如电容器（组），非线性电阻MOV（氧化锌避雷器）的设计，保护间隙（火花间隙）和晶闸管（TCR）的设计等；二是串补对输电线路的影响，比如对保护的影响问题。二．串联补偿装置的主要作用和原理交流输电系统的串联补偿技术是将电容器串接于输电线路中，通过阻抗补偿减少功率输送引起的电压降和功角差，从而提高电力系统稳定性，扩大线路输送容量。串补装置可分为固定式常规串补（FSC）和动态式可控串补（TCSC）.固定串补固定串补一般带火花间隙和MOV保护，基本接线如下：1．电容器组C 2. 氧化锌避雷器MOV 3. 火花间隙J4.阻尼装置D 5.旁路断路器DL 6.旁路隔离开关GI7．串联隔离开关G2,G3 8.绝缘平台 9.控制保护系统电容器组C：是串补装置基本元件，串补电容器容抗补偿线路部分感抗，使电气距离缩短，提高线路输送能力。MOV：作为电容器的主保护，并联在电容器二端，防止线路故障或不在正常运行情况下的过电压直接作用在电容器组上，以保护电容器免遭破坏。火花间隙J：是MOV和串联电容器组的后备保护，当通过MOV的能量或电流超过设定值时，间隙保护动作触发间隙，旁路MOV.阻尼装置：是在间隙和旁路断路器动作时，限制并阻尼电容器放电电流，防止电容器，火花间隙，旁路断路器等设备在放电过程中损坏。旁路断路器：是系统检修，调度的必要装置，同时为火花间隙灭弧及去游离提供必要的条件。隔离开关：是投入或退出电容器的元件；为满足远方控制。绝缘平台：在平台上安装串补电容器及其保护装置，平台与地绝缘。保护和控制设备：是保护和控制串补装置的设备。2．可控串补可控串补基本接线如下：1．电容器组C 2. 氧化锌避雷器MOV 3.旁路电感LB 4.晶闸管SCR可控串补与固定串补类似，主要由电容器组、阻尼电路、旁路开关等主要部件组成，不同的是，增加了一个与电容器并联的回路，它由一双可控硅SCR和旁路电抗器LB串联组成。反向并联晶闸管SCR，用于控制