一种提高系统稳定性的静止同步串联补偿器控制策略.PDF

２０１７年５月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第３６卷　 第３期 ５９ 一种提高系统稳定性的静止同步串联补偿器控制策略 １ １ １ １ ２ 朱鑫要 ，赵静波 ，周　 前 ，刘建坤 ，金　 梦 （１．国网江苏省电力公司电力科学研究院，江苏 南京 ２１１１０３； ２．国网江苏省电力公司检修分公司，江苏 南京 ２１１１０２） 摘　 要：风力发电及特高压直流输电在我国得到了长足发展，大容量的风电出力波动或特高压直流闭锁后，不受控 的大规模潮流转移严重威胁着电网的安全稳定运行，因此高效的潮流控制手段对提高我国电网的稳定运行水平具 有十分重大的意义。 文中针对电力系统潮流控制的问题，推导建立了实现线路潮流控制的静止同步串联补偿器 （ｓｔａｔｉｃ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｓｅｒｉｅｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ，ＳＳＳＣ）控制策略，并搭建了其电磁暂态仿真模型；仿真结果表明，所设计的控 制策略在有效控制ＳＳＳＣ直流电容电压的基础上，还可实现对线路潮流的精确、快速控制。 文中研究成果可指导 ＳＳＳＣ控制器设计，为大规模新能源和特高压直流输电接入后电力系统的潮流控制和稳定运行提供参考。 关键词：静止同步串联补偿器；潮流控制；直流电压控制；电磁暂态 中图分类号：ＴＭ７２１　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 　 文章编号： － － － ２０９６ ３２０３（２０１７）０３ ００　 ０　 　 　 为应对日益加剧的环境问题、能源危机，以及 于模糊自整定 ＰＩ 控制、人工神经网络控制设计了 我国能源与负荷地理分布不均等问题，大规模风力 ＳＳＳＣ的潮流控制器；但上述研究中，ＳＳＳＣ装置直流 发电等清洁能源、大容量特高压直流输电在我国电 侧均由独立的直流电源供电，以保障ＳＳＳＣ 正常工 － ［１ ３］ 作。 文献［１５］设计了ＳＳＳＣ 的恒阻抗控制器，文献 网得到了长足的发展和应用 。 然而，大容量的 风电场群出力波动或直流闭锁可能引起电网潮流 ［１６］ 和文献［１７］ 以调节线路阻抗为控制目标设计 的大范围转移，造成部分线路过载而诱发连锁跳 了ＳＳＳＣ 的控制器；上述研究中，通过控制线路阻抗 ［４，５］ 可间接的达到控制系统潮流的效果。 文献［１８］ 给 闸，进而危及电力系统的安全稳定运行 。 因此， 亟需研究可快速、有效控制电网潮流的手段，以提 出了ＳＳＳＣ 的串联补偿控制、串联电压控制策略，亦 高我国电网的安全运行水平。 可间接达到控制系统潮流的效果。 然而，上述研究 为快速、有效地控制系统潮流，防止线路过载， 中ＳＳＳＣ控制策略均未以系统潮流为直接控制目 江苏电网已建成并投运了我国首套２２０ ｋＶ统一潮 标，无法实现对线路潮流的精确、快速控制，难以满 流控制器；为应对锦苏特高压直流近区电网的潮流 足特高压直流闭锁等故障后，系统潮流快速、精准 转移问题，世界电压等级最高的首套５００ ｋＶ统一潮 控制的要求。 文献［１９］基于ＳＳＳＣ 的机电等效模型 ［６］ 建立了用以进行线路潮流控制的ＳＳＳＣ 控制策略， 流控制器也已全面开工建设 。 作为串联型柔性 交流输电装置，静止同步串联补偿器（ｓｔａｔｉｃ ｓｙｎ⁃ 研究中选取不易获取的远方信号（系统接收端电 ｃｈｒｏｎｏｕｓ ｓｅｒｉｅｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ，ＳＳＳＣ）可向系统注入可