《FACTS串联补偿》课件 —— 深入解析电力系统优化与稳定性的关键技术.pptVIP

《FACTS串联补偿》：电力系统优化与稳定性

目录：电力系统挑战与FACTS技术概览1电力系统现状与挑战探讨当前电力系统的瓶颈，包括需求增长、远距离输电问题、交流输电局限性、谐波问题和新能源接入的影响。2FACTS技术概述介绍FACTS技术的定义、分类，重点分析串联补偿型FACTS装置，如静止同步串联补偿器（SSSC）和可控串联补偿器（TCSC）。FACTS在电网中的综合应用

第一部分：电力系统现状与挑战电力系统的发展面临多重挑战，包括日益增长的电力需求、现有系统的瓶颈以及远距离输电带来的问题。交流输电的局限性、电力系统谐波问题以及新能源接入对电力系统的冲击也不容忽视。传统解决方案在应对这些挑战时存在不足，因此需要新的技术手段来提高电力系统的效率和稳定性。本节将深入分析这些挑战，为后续FACTS技术的引入奠定基础。

电力需求增长与现有系统瓶颈电力需求持续增长随着经济的发展和人口的增长，全球电力需求持续攀升。特别是在新兴经济体，电力需求的增速尤为显著。这种增长对电力系统的容量和可靠性提出了更高的要求。现有系统面临瓶颈许多电力系统基础设施老化，容量不足，难以满足日益增长的电力需求。输电线路拥堵、变电设备过载等问题日益突出，严重影响电力系统的安全稳定运行。急需技术升级改造为了解决上述问题，迫切需要对现有电力系统进行技术升级改造，提高输电容量、改善电压稳定性和降低系统损耗。FACTS技术正是在这种背景下应运而生。

远距离输电带来的问题：电压稳定性和传输容量电压降落远距离输电线路上，由于线路阻抗的影响，电压降落现象严重，导致末端电压过低，影响用户用电质量。电压稳定性问题远距离输电系统容易出现电压失稳问题，特别是在负荷高峰期或系统受到扰动时，可能引发大面积停电事故。传输容量受限远距离输电线路的传输容量受到线路阻抗和电压稳定性的限制，难以充分发挥线路的输电潜力。

交流输电的局限性分析输电容量限制交流输电的输电容量受到线路自然功率的限制，难以满足远距离、大容量输电的需求。潮流分布不均交流电网的潮流分布受到线路阻抗的影响，容易出现潮流分布不均，导致部分线路过载，而另一部分线路利用率不足。稳定性问题交流电网的稳定性问题较为突出，容易受到扰动的影响，引发连锁反应，导致系统崩溃。

电力系统谐波问题与影响谐波源电力系统中的非线性负荷（如变频器、整流器等）是谐波的主要来源。1谐波危害谐波会导致设备过热、绝缘老化、计量误差等问题，严重影响电力系统的安全稳定运行。2治理措施采用滤波器、有源电力滤波器等措施可以有效抑制谐波，提高电能质量。3

新能源接入对电力系统的冲击间歇性风能、太阳能等新能源发电具有间歇性和随机性，对电力系统的稳定运行带来挑战。波动性新能源发电的功率波动性较大，容易引起电网电压波动和频率波动。接入位置新能源发电通常接入电网末端，增加了电网的复杂性和控制难度。

传统解决方案的不足之处1增加线路增加输电线路需要大量的投资，且占地面积大，建设周期长。2升级设备升级变电设备虽然可以提高系统容量，但成本较高，且效果有限。3优化调度优化调度可以改善潮流分布，但难以根本解决输电容量不足的问题。

第二部分：FACTS技术概述FACTS技术是一种利用电力电子器件灵活控制交流输电系统参数的新型技术。它能够提高输电容量、改善电压稳定性和提高系统阻尼。FACTS技术可以分为串联补偿型、并联补偿型和混合补偿型。本节将重点介绍串联补偿型FACTS装置，包括SSSC和TCSC，并分析其在电力系统中的应用。

FACTS技术的定义与分类1灵活控制通过电力电子器件灵活控制交流输电系统的参数。2提高性能提高输电容量、改善电压稳定性和提高系统阻尼。3多种类型串联补偿型、并联补偿型和混合补偿型。FACTS技术的核心在于利用电力电子器件的快速响应能力，实现对交流输电系统参数的灵活控制，从而提高电力系统的性能和效率。不同类型的FACTS装置适用于不同的应用场景，可以根据实际需求进行选择。

串联补偿型FACTS装置介绍TCSC可控串联补偿器（TCSC）是一种利用晶闸管控制的电容器，可以灵活调节线路的串联电抗，从而控制潮流分布和提高系统稳定性。SSSC静止同步串联补偿器（SSSC）是一种基于电压源换流器的串联补偿装置，可以向线路注入可控的电压，从而调节线路的有效阻抗和提高电压稳定性。应用广泛串联补偿型FACTS装置广泛应用于提高输电容量、改善电压稳定性和抑制次同步谐振等领域。

静止同步串联补偿器(SSSC)原理电压源换流器SSSC采用电压源换流器（VSC）作为核心部件，将直流电压转换为交流电压。注入电压VSC向输电线路注入与线路电流成一定角度的电压，从而改变线路的有效阻抗。控制潮流通过调节注入电压的大小和相位，可以灵活控制线路的潮流分布，提高输电容量。

可控串联补偿器(TCSC)原理