（江苏华美热电有限公司 江苏徐州 221141）
摘要：对于日常用电需求的增加，世界上各大电力系统都面临着系统的改造和投资的严酷挑战。我们需要能够满足不同工况要求的电力系统。关键在于输电线路安全、电力系统稳定、维持电压控制和无功功率补偿。可通过SVC（静止无功补偿器），这是FACTS设备和技术的起源，它的控制装置通过电力电子元件的参与。
关键词：– SVC装置的结构；– SVC设备和输电网
1、使用并联FACTS装置进行电压控制和无功补偿
由于发电厂一般处于从电力消费地区相当远的地方，无功功率产生的传输会产生对电网进一步承受相当的损失，并联型FACTS装置的基本目的是通过注入无功功率的节点对节点的电压进行控制（FACTS装置的连接节点）。
2、SVC装置的结构
图1说明了SVC结构作为TCR和TSC组合。一个单独的变压器和额外的滤波器是用来使SVC装置的连接允许的无功功率注入 基本频率。一般来说，几乎所有的FACTS设备需要额外的过滤器来防止高次谐波注入交变电流系统。作为一项规则，SVC装置去除过滤器 第三，第五和第七阶谐波，而高次谐波被忽视，因为它们的电压波形的影响和在SVC连接节点的电流是很小的。TCR和TSC的组合（SVC TSC–TCR）允许在运行控制灵活性高，高次谐波电流注入更小，更好的器件特性。
电抗器电流和TCR控制时间由晶闸管开关控制。晶闸管控制触发角度和控制方式取决于TCR型SVC的要求。通过控制晶闸管的导通角度，使其不断变化，从而进行连续调节。TCR电流可以不断变化从零(它对应于控制角的零值）和最大值（控制角180°).触发角的符号是.png)
，而晶闸管控制角的符号是.png)
。触发角.png)
可以变化从180°到90°。目前 iTCR 有一半以上的时间瞬时值可由以下方程表示：
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（1）
其中V是有效值电压的连接和XL是基本频率的电抗（基波电抗）。基本电流分量可以表示如下：
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（2）
其中.png)
是TCR控制电纳与它在控制.png)
角的函数关系，可由方程：
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由于目前的iTCR含有高次谐波，式（1）可以考虑高（奇）次谐波。则TCR电流更复杂的表达式（采用了n次谐波）：
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（5）
晶闸管–开关电容器（TSC）也是SVC装置的基本组成部分（图1）。TSC的 供电电压由以下表达式定义：
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然后，以下适用于TSC电流：
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以下适用于式（8）和式（9）的参数：
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（10）
电抗器电抗的数量被选择为n > 3，而电容器的电压区VCO的范围从0到式（11）。
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（11）
应选择所有电气设备以维持不同于正常工作状态的电气过载。他们可能是不同的短路，过电压或不同的瞬时状态。当这些异常状态达到最大值时，设备应提供足够的保护。应注意的晶闸管开关，这是基本器件的SVC器件，使TSC和TCR关闭。与能量晶闸管有关的一些缺陷可能是：
a) 晶闸管在错误的时刻导通，b)在一个闸流管或整个区段的导通失败，c)不同晶闸管的机械损伤，d) 电压和电流（温度）过载。
3、SVC装置和输电网
3.1 资料与方法
网格由8节点13母线、16线、10线和10个单位的变压器，和6个发电厂。16线，其中4个是400千伏，9是200千伏，其中3千伏。负载连接到节点1，2，3，4，6，7，8。
所有的线示的测试模型的特点是其长度，操作电阻、电抗、电纳，和允许的最大正常工作电流。
在发电厂的发电机的视在功率、功率因数的定义，最大运行功率阈值，最大和最小的无功功率（同步发电机的运行图）。
在每个节点的电压给出了关于EPS测试模型定义的工作状态。对母线电压的1，2，3，4，5，6，7，8所示的所有电压等级的参与（400 kV、220 kV和100 kV）（在绝对数量和每一单位值）以及在各电网节点通行荷载。
工作状态与连接在节点1 kV母线1_400 SVC装置
一种由晶闸管控制电抗器（TCR）和晶闸管投切电容器（TSC）组成的SVC装置，用于维持每个电网节点所需的电压。此外，发电机g3_1，G7，g5_1，和g5_2已经达到的最小量的无功功率相对于他们的操作图和消费需求。这就是为什么要对无功功率进行电压调节和补偿。连接到母线1_400 kV SVC装置的特性如下：
–TSC–125 Mvar无功功率
–电压维持在连接节点1 p.u.（400 kV）
–平衡控制。
SVC装置操作400 kV电网已与电压维持在1_400 kV母线为400 kV的确切数额的观察（1 p.u.）。计算中遗漏了附加滤波器和SVC连接的变压器。表2显示EPS测试模型的400千伏电网的电压量作为SVC设备操作区域中的参考网格。此外，潮流已经观察到400 kV输电线路v1_8，与没有SVC装置连接。
当切换到SVC装置1_400 kV母线，在所有400 kV母线电压量在公差，在表2中可以看出。为了有400 kV的1_400 kV母线，SVC已进入连接节点注入73.34 Mvar无功，从而不断保持电压量的定义。在剩下的400 kV母线电压假定理想值。这是使用SVC设备的基本思想。选择V1 _8传输线的原因是因为它是在EPS试验模型长的线，因此，最大的问题是预期维持1和8节点的连接线电压。据了解，从表3中，无功功率流经v1_8线太大，无功功率补偿和后果有较高比例的线荷载。连接到母线1_400 kV SVC装置的无功功率补偿，在400 kV节点电压量假设满意值和线路负荷降低12.74%。在v1_8线损失（节点之间的1和8）没有SVC装置连接是0.59兆瓦，而SVC装置连接他们减少到0.12兆瓦。由于无功损耗较低，线路传输能力较高，这表明SVC装置相对于常规补偿装置具有优越性。低功率流经v1_8线是低负载线的结果，这又是在EPS试验模型最长的线。
4、结论
FACTS装置与传统装置相比的优点表现在使用高压直流输电系统和近年来日益增多的高压直流输电系统中。FACTS装置在高压直流输电系统结构中运行时表现出卓越的特性。
作者简介
刘磊（1990-），女，籍贯：江苏省徐州市人，民族：汉，职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：电厂安全管理，单位名称：江苏华美热电有限公司，单位所在省市：江苏省徐州市，单位邮编：221141。
论文作者:刘磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
标签：电压论文; 装置论文; 晶闸管论文; 节点论文; 母线论文; 功率论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第22期论文;