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1、靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的機(jī)電暫態(tài)特性研究與仿真摘要：靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器（SSSC）是FACTS家族屮新興的串聯(lián)補(bǔ)償元件，對其暫態(tài)特性的研究有助于使其更好地與繼電保護(hù)裝置及重合閘的協(xié)調(diào)配合.在介紹SSSC基木原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)加入$SSC麻單機(jī)無窮大系統(tǒng)的動態(tài)方程，利用屮的電力系統(tǒng)仿真庫搭建了含SSSC的單機(jī)無窮大系統(tǒng)，并對其機(jī)電暫態(tài)特?1生進(jìn)行了仿真.仿真結(jié)果表明系統(tǒng)發(fā)生故障后能有效地抑制功率振蕩，并且SSSC不同的投入方式所產(chǎn)生的抑制效果不同.在此基礎(chǔ)上還總結(jié)了區(qū)內(nèi)區(qū)外故障時(shí)SSSC的投入運(yùn)行方式
2、，且線路區(qū)內(nèi)故障時(shí)SSSC若以旁路運(yùn)行方式投入則能達(dá)到最佳效果.關(guān)鍵詞：靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器：機(jī)電暫態(tài)特性；功率振蕩；投入方式0引言靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器是串聯(lián)型的FACTS元件，是基于可關(guān)斷器件構(gòu)成的靜止型補(bǔ)償器件。它通過在線路屮串聯(lián)幅值可調(diào)，并與線路電流相角茅為90。的電壓來實(shí)現(xiàn)對線路縱向電壓的控制。SSSC具有其它元件無可比擬的優(yōu)點(diǎn)：①可不需任何交流電容器或電抗器在線路內(nèi)產(chǎn)生或吸收無功功率：②在同一電容性和電感性范圍內(nèi)，能產(chǎn)生與線路電流大小無關(guān)的可控補(bǔ)償電壓；③對次同步諧振及其它振蕩現(xiàn)象具有一定
3、的抑制能力；④接入儲能髀后，可對線路進(jìn)行有功功率和無功功率補(bǔ)償（增大或減少線路功率，共至可使其反向流動）；⑤接入肓流電源后，可補(bǔ)償線路電阻（或電抗），與線路串補(bǔ)度無關(guān)地維持X/R的高比值；⑥能快速或幾乎瞬時(shí)地響應(yīng)控制指令；⑦適應(yīng)單相重合閘時(shí)的非全相運(yùn)行狀態(tài)。綜上所述，SSSC具有良好的應(yīng)用前累，不論是我國電網(wǎng)的發(fā)展需要還是電力技術(shù)研究的要求，對靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器講行研究與分析都是很有必要的。目前國內(nèi)外對SSSC的研究主要集屮在的控制器和器件模型的搭建上。利用仿真建立了SSSC的模型，利用瞬時(shí)有功
4、無功功率理論設(shè)計(jì)了裝置的控制冋路，并用無功功率參考值的階躍變化來評估SSSC的動態(tài)特性。提出了阻尼功率振蕩的串聯(lián)FACTS裝置（如TCSC、的最優(yōu)控制規(guī)律和安裝位置的選擇原則。建立了SSSC的三階動態(tài)模型，其注入電壓幅値為脈沖寬度角的函數(shù)，用一階慣性環(huán)節(jié)表示注入電壓相角和脈沖寬度角的關(guān)系，利用直接反饋線性化方法提高了系統(tǒng)的魯棒性。與分別利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略和模糊自整定PI控制方法設(shè)計(jì)了SSSC潮流控制器，提高了控制器的白適應(yīng)能力和魯棒性，加快了潮流調(diào)節(jié)速度?，F(xiàn)有文獻(xiàn)嘗試?yán)酶鞣N算法和模型來使得S
5、SSC控制器更加精確有效，而在SSSC故障時(shí)的運(yùn)行方式和故障后投入方式方血卻缺乏深入研究。本文利用電力系統(tǒng)仿真工具搭建單機(jī)無窮大系統(tǒng)，對SSSC的機(jī)電暫態(tài)特性進(jìn)行了仿真，并且針對故障過稈采用了多種投入SSSC的方式，比較了不同投入方式所帶來的抑制功率振蕩的不同效果，總結(jié)了區(qū)內(nèi)區(qū)外的旁路策略。對SSSC機(jī)電暫態(tài)特性的研究有助于使其更安全更有效地應(yīng)用于電網(wǎng)，對其投入方式、投入時(shí)間的研究有助于使其更好地與繼電保護(hù)裝置及重合閘的協(xié)調(diào)配合，具有重要的工程實(shí)踐意義。1SSSC基木原理SSSC是基于可關(guān)斷晶閘
6、管構(gòu)成的靜止型補(bǔ)償器，其核心部分是一個帶有一直流儲能電容的電壓源逆變器（VST）oSSSC原理接線圖。它主要由逆變器、直流環(huán)節(jié)（儲能電容器或肓流電源）、控制器和耦合變壓器組成。Pfef和Qmk是給定功率，P和Q是實(shí)際功率，Vpq是補(bǔ)償電壓，I是線電流。SSSC由變流器產(chǎn)生一幅值和相角可控的三相正弦注入電壓（它的相位在0。-360oZ間可調(diào)）。注入電壓大小不受線路電流或系統(tǒng)阻抗影響，且與線路電抗壓降相位相反（容性補(bǔ)償）或相同（感性補(bǔ)償），可以起到類似串聯(lián)電容或串聯(lián)電感的作用。容性補(bǔ)償時(shí)，注入電壓滯
7、后線路電流90。，使線路輸送功率能力提高；感性補(bǔ)償時(shí)，注入電壓超前線路電流90,減小線路輸送功率，無補(bǔ)償、容性及感性補(bǔ)償時(shí)的向量圖。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析主要由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子搖擺曲線來判斷系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。SSSC注入電壓的靈活控制使其能有效的在系統(tǒng)發(fā)生擾動后抑制系統(tǒng)的功率振蕩及發(fā)電機(jī)功角搖擺。它能增強(qiáng)發(fā)電機(jī)的阻尼，能夠減少加速面積并增大減速面積，能在功角冋擺時(shí)降低功角曲線，而在功角上擺時(shí)再升高功角曲線，從而阻尼功角的上下擺動。而若采取恰當(dāng)?shù)耐度敕绞絼t能使其發(fā)揮更大的作用。2系統(tǒng)模型加入了SSSC的單
8、機(jī)無窮大系統(tǒng)模型。為發(fā)電機(jī)縱軸同步電抗和暫態(tài)電抗，冠為發(fā)電機(jī)橫軸同步電抗；6為發(fā)電機(jī)功角；和b分別為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓相量和無窮大系統(tǒng)電壓相量；毛利a分別為輸電線路電流的d、q軸分量：Vu和a分別為SSSC注入電壓的幅值和相位角以h為參考）:RI和xl分別為SSSC控制器的等效電阻和電抗；&為發(fā)電機(jī)的電磁功率；Pu為吸收的有功功率；PL為輸電線路上傳輸?shù)挠泄β?。發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器經(jīng)并聯(lián)的雙冋線與一無窮大系統(tǒng)相連，SSSC安裝子其屮的一冋線上。3SSSC機(jī)電暫態(tài)特性的仿真3.1區(qū)內(nèi)故障時(shí)的仿真及旁
