靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)潮流控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)的規(guī)模逐漸變大和結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，潮流分布不均、電網(wǎng)電壓不對(duì)稱、電壓下降、諧波污染等問(wèn)題日益凸顯，這些問(wèn)題不僅限制了系統(tǒng)的傳輸容量還惡化了電網(wǎng)的電能質(zhì)量。為了在提高線路輸送能力的同時(shí)保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，美國(guó)Narain.G.hingorani博士提出柔性交流輸電系統(tǒng)(Flexible AC Transmission System，F(xiàn)ACTS)的概念。目前，F(xiàn)ACTS中的靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(Static Synchronous Se

2、riesCompensator，SSSC)運(yùn)行時(shí)較其他串補(bǔ)裝置的靈活性更好，應(yīng)用柔韌性也更高。為保證SSSC的應(yīng)用需對(duì)其多尺度模型、主參數(shù)、啟動(dòng)策略、穩(wěn)態(tài)控制策略及輔助控制進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析了SSSC的基本運(yùn)行原理、主拓?fù)涞膶?duì)比及交直流側(cè)數(shù)學(xué)模型。基于全橋子模塊結(jié)構(gòu)的H-SSSC，提出了適用于H-SSSC主電路的參數(shù)設(shè)計(jì)原則，主要包括濾波器，直流電壓，電容和換流器。首先結(jié)合SSSC串聯(lián)特性設(shè)計(jì)SSSC閥出口

3、電壓和子模塊個(gè)數(shù);其次考慮潮流波動(dòng)和補(bǔ)償電壓含有的諧波分量約束確定直流側(cè)電容電壓值;最后結(jié)合串聯(lián)濾波設(shè)計(jì)適用于SSSC的濾波電路。⑵分析了SSSC運(yùn)行特性,提出了H-SSSC自勵(lì)啟動(dòng)控制策略及其穩(wěn)定運(yùn)行控制策略，并建立了SSSC多尺度分析計(jì)算模型。推導(dǎo)了H-SSSC的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而設(shè)計(jì)單相鎖相環(huán)，提出新型兩級(jí)直流穩(wěn)壓策略，最后設(shè)計(jì)“三步法”啟動(dòng)策略?！叭椒ā弊詣?lì)啟動(dòng)含閉鎖自主充能、零電壓狀態(tài)和實(shí)時(shí)補(bǔ)損充能，使直流電壓達(dá)到參考值。分析了

4、恒電壓、恒阻抗和恒有功控制特性，并在PSCAD/EMTDC中搭建含SSSC的天津電網(wǎng)等效模型，驗(yàn)證了自勵(lì)啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)控制策略的正確性。⑶提出了一種優(yōu)化的SSSC提高系統(tǒng)阻尼特性的控制策略。分析含SSSC的電網(wǎng)次同步振蕩(Sub-Synchronous Resonance，SSR)的數(shù)學(xué)機(jī)理，基于單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)推導(dǎo)了其改進(jìn)系統(tǒng)模型，提出了將調(diào)度和本地測(cè)量信號(hào)作為輸入來(lái)抑制SSR的控制;并提出了優(yōu)化的阻尼控制器參數(shù)設(shè)計(jì)方案，即分析系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)