分布式串联电抗器原理及其应用分析

柔性交流输电技术利用基于大功率电子技术的控制器改善交流输电系统可控性,并能增加输送功率的容量,是未来输电系统的三项支撑技术之一。首先分析分布式串联电抗器的工作原理,然后梳理某省级电网的220 k V输电环网,研究分布式串联电抗器的适用场合及其对系统的影响,包括对潮流分布、静态安全、暂态稳定、短路电流、电压无功分布、输电能力、网损以及继电保护的影响。研究表明,针对特定的有瓶颈限制的输电断面,选择适当的方案,能够增强断面的输电能力,同时对相关线路的潮流分布、暂态稳定、短路电流、继电保护、母线的电压和线路输送无功以及变压器下注无功的影响均很小,网损增加量很小。综合而言,分布式串联电抗器的应用对局部电网有明显改善,同时对主电网的影响较小,具有明显的经济效益。最后总结查找分布式串联电抗器适用场合的规律。

基于集中控制的分布式潮流控制器策略研究

作为解决柔性交流输电系统(FACTS)装置可靠性低、维护成本高等问题的可靠手段,分布式柔性交流输电技术(D-FACTS)以其灵活快速的特点成为FACTS研究的热点方向。文中从分布式串联电抗器(DSR)和分布式静止串联补偿器(DSSC)的结构和原理出发,将DSSC和DSR的工作方式相结合,得到分布式潮流控制器(DPFC)方案。该DPFC子控制单元使得阻抗调节兼具连续性和分级性的特点,在系统层面以集中控制的方式进行子单元整体投切和连续控制。文中提出了基于该方案的“DSSC+”集中控制、分布安装的DPFC系统架构,具体研究了基于在线负反馈的系统控制策略,并通过实时数字仿真算例验证了该策略的有效性,为该方案的工程应用提供理论支撑。

分布式灵活交流输电技术

阐述分布式灵活交流输电技术(distributed flexible AC transmission systems,D-FACTS)的概念和应用现状,从功能、结构、可用率等多个方面比较D-FACTS与FACTS,重点分析D-FACTS控制器的2种最具代表性的主电路结构——分布式串联电抗(distributed series reactance,DSR)和分布式静止串联补偿器(distributed static series compensator,DSSC)。提出基于复合开关的D-FACTS装置投切策略、控制与保护的基本策略以及控制保护与通信的实现方式。最后在系统层面和设备层面上总结并提炼出D-FACTS技术中的几大关键技术问题,并针对所述问题给出合理化建议。