静态同步串联补偿器的稳态特性分析和仿真模型的建立.pdfVIP

270 2004年世界工程师大会电力和能源分会场论文集 中国上海 静态同步串联补偿器的稳态特性分析 与仿真模型的建立 赵建军，郭剑波，周孝信 (中国电力科学研究院，北京100085) 摘要：该文通过对SSSC功率传输特性的分析，提出其控制 线路功率的机理，并利用EMTDC搭建了含SSSC装置的单 的作用等同于可变电抗，未能体现出注入电压控制 机无穷大仿真系统。SSSC的仿真模型不是简单的用可控电 的优点。实际上SSSC注入电压不受线路电流的影 压源代替，而是搭建了包括逆变器的详细模型。装置包括二 响，而可变电抗产生的压降受线路电流影响大。其 电平、6脉冲电压源逆变器及其SPWM脉冲发生回路。利 在仿真模型构建上采用了基于多重变压器结构的 用EMTDC中的控制模块构建了典型的PI控制回路，实现 对线路潮流的实时控制。仿真模型不但验证了SSSC功率传 相位控制技术，即由多个变压器构成电磁回路，通 输特性分析的正确性，更重要的是为今后开展SSSC暂态特 过变压器实现方波电压的叠加而形成近似正弦的 性分析，包括其提高系统稳定性、阻尼低频振荡、抑制SSR 输出电压，再通过耦合变压器送入系统。这种结构 等，提供了理论基础和仿真分析平台。 与文献[6]提出的基于48脉冲电压源逆变器的SSSC 关键词：静态同步串联补偿器；稳态特性；仿真 电磁结构一样，都存在使用变压器数量过多、接线 非常复杂、且由于绕组线圈阻抗的差异而造成电压 1 引言 分布不均等问题，而解决这一问题所采取的措施使 随着各区域交流电网互联的逐步实现，在中国 多重变压器及其控制回路非常复杂。 将形成规模空前的全国性互联电网，但同时也产生 了由于远距离大容量送电而导致的输送容量、系统 及其数学模型，其仿真模型未涉及SSSC的具体结 稳定、电压稳定、低频振荡、次同步振荡(SSR)构，在推导过程中进行了简化处理，着重分析了 等问题。经过多年的研究和工程实践，证明了 SSSC对系统功率传输特性的影响。 FACTS技术特别是FACTS技术中的可控串联补偿 本文以分析SSSC的基本原理和特性为目的， 技术，可以实现对线路潮流的控制、提高系统稳定 性、抑制SSR，从而可以充分利用现有资源输送更多 态特性，以及SSSC对系统的影响和作用奠定了理 的电力，缓解环境保护对获得线路走廊的巨大压 论基础。本文使用电磁暂态仿真分析软件包 力，使现有电网运行更加稳定。 静态同步串联补偿器(SSSC)是新一代的基于 可关断器件的可控串联补偿技术【1】，而可控串联电 性。仿真模型的核心部分是采用正弦脉宽调制 容补偿(1℃Sc)技术是基于晶闸管即半控器件的 FACTS技术。SSSC通过在线路中串联一个幅值可 统特性及其内部结构、器件参数的基础。 调，相角与线路电流相角垂直的电压来调节线路输 送功率，相当于可控电压源，其核心部分是带有直 2 SSSC的基本原理和传输特性 流储能电容器的电压源逆变器【2]。SSSC对潮流的控 2．1基本原理 制能力强，可以改变潮流的大小及方向；自身不受