可控串補(bǔ)（TCSC）特性分析及其研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、可控串補(bǔ)(ThyristorControlledSeriesCompensation，簡(jiǎn)稱TCSC)是靈活交流輸電(FlexibleACTransmissionSystem，簡(jiǎn)稱FACTS)技術(shù)的一種，它通過改變晶閘管的觸發(fā)角來實(shí)現(xiàn)對(duì)TCSC阻抗的大范圍平滑調(diào)節(jié)，這對(duì)于電力系統(tǒng)具有重要意義。利用TCSC可以提高電力系統(tǒng)某一輸電走廊的輸送能力和改善輸電走廊上的電壓分布；在網(wǎng)狀電網(wǎng)中，TCSC可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行條件控制線路潮流，從而降低網(wǎng)損，改

2、善潮流分布；如果安裝位置合適，TCSC能夠減少機(jī)組間電氣距離，增加同步力矩，提高穩(wěn)定水平；利用TCSC可以改善互聯(lián)電網(wǎng)或地區(qū)電網(wǎng)之間對(duì)某些振蕩模式存在的弱阻尼或負(fù)阻尼現(xiàn)象，從而提高電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性；通過一定的觸發(fā)規(guī)律，TCSC能夠控制串聯(lián)電容器和汽輪發(fā)電機(jī)軸系之間的能量交換，抑制系統(tǒng)中的次同步分量，從而避免發(fā)生次同步諧振的風(fēng)險(xiǎn)。 建立在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)之上，F(xiàn)ACTS技術(shù)是當(dāng)前電力系統(tǒng)中的前沿和熱門的研究課題之一。本文首先就

3、FACTS技術(shù)在我國電力系統(tǒng)中所處地位及作用進(jìn)行論述；進(jìn)而對(duì)TCSC的研究現(xiàn)狀及研究TCSC的意義進(jìn)行評(píng)述；從而明確本文的研究工作，詳細(xì)闡述了TCSC的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理，在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，采用拓?fù)浣７?，建立了包含電抗器支路電阻的TCSC數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)出TCSC中電容支路兩端的電壓和電感支路中電流的時(shí)域計(jì)算公式。采用數(shù)字仿真，研究了電抗器支路電阻對(duì)TCSC穩(wěn)態(tài)工作特性的影響。 本文基于前文所述TCSC的基本工作原理

4、及其工作特性的研究，設(shè)計(jì)開發(fā)了TCSC裝置的下位機(jī)與上位機(jī)。TCSC的下位機(jī)一方面主要用于實(shí)現(xiàn)一次系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集；另一方面用于實(shí)現(xiàn)TCSC的保護(hù)、控制及晶閘管觸發(fā)脈沖輸出等。TCSC的上位機(jī)起到實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的作用，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與下位機(jī)間的雙向數(shù)據(jù)通訊、良好的人機(jī)界面及基于ACCESS數(shù)據(jù)庫的波形顯示、數(shù)據(jù)后臺(tái)處理等功能。最后對(duì)所研制的TCSC裝置，本文進(jìn)行了初步測(cè)試。著重研究了TCSC在兩種同步信號(hào)下基頻阻抗的階躍暫態(tài)特性和容性區(qū)、感性