柔性输配电技术.pptVIP

主讲人：李果

几种提高输电能力的典型柔性输电技术简介

目录

静止无功补偿装置〔SVC〕

静止同步发生器〔SVG〕

可控串联补偿装置〔TCSC〕

SVC

SVC全称StaticVarCompensator，即静止无功补偿装置，如图1所示。

图1SVC装置

SVC是一种可以控制的无功功率补偿装置。通常由并联电容器组〔滤波器〕和一个可调节电感量的电感元件组成。

SVC与一般电容器补偿装置的区别是能够跟踪电网或负荷的波动无功进行动态补偿，维持电压稳定，提高系统的稳定性、降低损耗。

SVC设备系统主接线图

图2SVC设备系统主接线图

SVC功能：

安装于负荷侧：提高功率因数，抑制电压波动和闪变，消除无功冲击，补偿三相不平衡，滤除高次谐波。

安装于系统侧：提高稳态输送容量，预防电压不稳定，提高暂态稳定性，增强系统阻尼，环节次同步振荡改善直流输电系统的性能。

由于这种设备仍然采用的电容、电感作为补偿元件，补偿效果受电网电压和频率波动影响。在电网电压的波动超出一定范围时，整个装置就表现出恒阻抗特性，不能充分发挥其作用。

SVG

SVG全称StaticSynchronousCompensator，即静止同步补偿器〔静止同步发生器〕。具有控制特性好，响应速度快，体积小，损耗低等一系列优点，并已开始在工业现场获得推广应用。

SVG的根本原理是将自换相桥式电路通过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿。

SVG工作原理如图

图3SVG工作原理图

与传统SVC原理完全不同，这种装置脱离了以往无功功率概念的约束，不采用常规电容器和电抗器来实现无功补偿，而是利用逆变器产生无功电流，可快速灵活的发出容性或感性无功，其动态响应时间只有数ms，而SVC的动态相应时间那么需几十ms。

这种设备无功功率的大小都由它输出的电流来调整，而其输出的电流能力不取决与系统电压，因此，在系统电压波动较大时，其依然能发挥补偿作用。由于采用了大功率的电力电子器件，不需要传统的补偿电容器或补偿电抗器，因而装置体积，集成化程度高，易于安装，但缺点是本钱高。

TCSC

TCSC全称ThyristorControlledSeriesCompensation，即可控串联补偿装置，利用TCSC可以灵活控制系统潮流、阻尼系统的低频振荡和次同步谐振。

由于TCSC结构简单，工程上较易于实现，性价比较高，因此是目前实际应用最多且前景看好的一种柔性输电装置。

TCSC根本结构

图4TCSC根本结构

TCSC通常指采取晶闸管控制的分路电抗器与串联电容器组并联组成的串联无功补偿系统。通过改变晶闸管的触发角来改变分路电抗器的电流，使串联补偿器的等效阻抗大小能连续平滑快速变化，因而TCSC可以等效成一个容量连续可变的电容器，其接入的输电线路的等效阻抗也可以连续变化。当线路两端电压和相角在给定的情况下，线路的输送功率将可实现快速连续控制，以适应系统负载变化和动态干扰，到达控制线路潮流，提高系统功率传输极限和系统暂态稳定极限目的，也可以用于阻尼系统功率振荡和抑制次同步振荡。

TCSC四种工作模式：

〔1〕晶闸管截止，此时，TCSC等同于固定串联补偿。

〔2〕晶闸管旁路，此时两晶闸管全导通线路电流大局部通过L，整个TCSC呈现小电抗特性。

(3)容性微调模式，此时两晶闸管导通角较小，整个TCSC阻抗呈现大于C本身容抗的容性电抗特性，TCSC通常都是运行在容性微调模式。

〔4〕感性微调模式，此时两晶闸管导通角较大，TCSC阻抗呈现感性电抗特性。

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