【TCSC的結(jié)構(gòu)概述1900字】

TCSC結(jié)構(gòu)概述目錄TOC\o"1-2"\h\u15734TCSC結(jié)構(gòu)概述 177082.1TCSC結(jié)構(gòu)與基本原理 1319572.1.1TCSC基本結(jié)構(gòu) 1231282.1.2TCSC基本原理 186292.2TCSC運(yùn)行方式 213142.2.1TCSC運(yùn)行方式 2252832.2.2TCSC的基頻阻抗特性 3217162.3TCSC國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3137452.3.1TCSC研究現(xiàn)狀 397532.3.2TCSC在國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)中的發(fā)展情況 32.1TCSC結(jié)構(gòu)與基本原理2.1.1TCSC基本結(jié)構(gòu)TCSC的基本結(jié)構(gòu)如下圖2-1所示：它是由一個(gè)固定容值的電容器與一個(gè)晶閘管控制的電抗器TCR并聯(lián)而成的裝置，TCR是由兩個(gè)雙向且并聯(lián)的晶閘管和一個(gè)電抗器L串聯(lián)而成的。圖2-1TCSC的單相電路結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中,一般采用N個(gè)TCSC一起使用,使控制更為靈活方便,并能更有效地抑制電力系統(tǒng)中的功率振蕩。2.1.2TCSC基本原理TCSC是一種晶閘管相控型串聯(lián)補(bǔ)償控制器，它的工作原理是：通過(guò)改變晶閘管的觸發(fā)角度，改變其等效電感的大小，使由其控制的電感支路中的電流發(fā)生改變，進(jìn)而控制線路電壓，因而可以改變整個(gè)電路的等效阻抗性質(zhì)和大小，也就意味著改變了線路的串補(bǔ)度。為了更直觀的理解TCSC的結(jié)構(gòu)，我們可以將它看作是一個(gè)容值固定的電容器和一個(gè)可變電抗器的并聯(lián)而成的整體，而TCSC在電路中的作用可以看作一個(gè)可變電容器，如下圖所示：圖2-2TCSC等效電路圖①如果>0，則整個(gè)電路中呈現(xiàn)出可變的容性電抗，電感所在支路的作用是使得TCSC的電抗值大于固定電容器的電抗值。對(duì)應(yīng)TCSC運(yùn)行方式中的容性微調(diào)模式。②如果=0，則整個(gè)并聯(lián)電路會(huì)產(chǎn)生諧振，產(chǎn)生一個(gè)無(wú)限大的容性電抗。③如果<0，則整個(gè)電路中呈現(xiàn)出可變的感性電抗，且其電抗值大于可變電抗器的電抗，對(duì)應(yīng)TCSC運(yùn)行方式中的感性微調(diào)模式REF_Ref26764\r\h[6]。2.2TCSC運(yùn)行方式2.2.1TCSC運(yùn)行方式TCSC有三種運(yùn)行方式，它們的區(qū)別在于晶閘管是否導(dǎo)通或?qū)ń嵌鹊拇笮?。①閉鎖模式：這種模式下，晶閘管沒(méi)有觸發(fā)脈沖，帶有電感的那一條回路不接通，所以在這種模式下，TCSC只是一個(gè)固定容值的電容器。②旁路模式：在這種模式下，晶閘管連續(xù)導(dǎo)通，TCSC變成了一個(gè)電容與一個(gè)電感相并聯(lián)的阻抗，呈感性，一般情況下，系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，TCSC會(huì)以此模式運(yùn)行，可以使電流恢復(fù)正常REF_Ref27029\r\h[7]。③微調(diào)模式，這個(gè)模式又分為以下兩種，分類依據(jù)是阻抗值性質(zhì)的不同。在容性微調(diào)模式中，其晶閘管的導(dǎo)通角度處于臨界角度和180?之間，改變晶閘管的導(dǎo)通角大小進(jìn)而可以改變TCSC的容抗值，且觸發(fā)角越靠近臨界角度，其容抗值越大，從而靈活調(diào)節(jié)線路阻抗達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?。這也就是電路正常運(yùn)行時(shí)，TCSC的工作方式。在感性微調(diào)模式中，晶閘管觸發(fā)角處于90?和臨界角度（臨界角度即諧振角）之間，在這種模式下，不利于對(duì)電壓和電流的調(diào)控，因此一般情況下不采用。2.2.2TCSC的基頻阻抗特性TCSC調(diào)節(jié)基頻阻抗的方式是通過(guò)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其阻抗的表達(dá)式為式中：是以t=0時(shí)刻后電容器電壓值為基準(zhǔn)的晶閘管導(dǎo)通角自然諧振頻率基頻角頻率當(dāng)k=1或kβ=(2N-1)時(shí)，為無(wú)窮大，這是不允許的。所以k一般取在1~3之間，而當(dāng)k大于3時(shí)，諧振點(diǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)。2.3TCSC國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀2.3.1TCSC研究現(xiàn)狀通過(guò)前文對(duì)TCSC出現(xiàn)背景的敘述以及對(duì)FACTS技術(shù)和FACTS設(shè)備的簡(jiǎn)介，我們知道，為了提高電網(wǎng)的輸電能力，加裝FACTS控制器是必不可少的一環(huán)，通過(guò)以上描述，我們知道FACTS設(shè)備有三種類型。而相對(duì)于并聯(lián)型補(bǔ)償器，串聯(lián)型FACTS補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力更顯著，提高輸電能力增大傳輸功率的效果也更顯著。TCSC作為串聯(lián)型FACTS設(shè)備中的佼佼者，如今已成為國(guó)際電力學(xué)者們熱議的話題。2.3.2TCSC在國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)中的發(fā)展情況到現(xiàn)在為止，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有多項(xiàng)電力工程投入使用TCSC技術(shù)，這得益于這項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。表一部分國(guó)外TCSC工程時(shí)間項(xiàng)目工程串補(bǔ)度（%）額定容量（MVar）作用與功能1991年首個(gè)由機(jī)械開(kāi)關(guān)控制的TCSC裝置在美國(guó)電網(wǎng)東南部的卡諾瓦河變電站投人運(yùn)行10%132用以增強(qiáng)系統(tǒng)輸電能力、控制線路潮流以及阻尼功率振蕩1992年由西門(mén)子公司和美國(guó)西部電力聯(lián)合開(kāi)發(fā)的TCSC裝置在美國(guó)東北部投入運(yùn)行13%45提高線路對(duì)電能的輸送能力1993年美國(guó)GE公司BPA電力系統(tǒng)Slan變電站的500kV側(cè)加裝了一套多模塊TCSC裝置29%208用于抑制阻尼功率振蕩和次同步諧振由表一可知隨著時(shí)間的推移，所建成工程的串補(bǔ)度越來(lái)越高，而且多模塊的TCSC裝置與單模塊的TCSC相比較，其可以控制的阻抗范圍更大、連續(xù)調(diào)節(jié)的能力更強(qiáng)REF_Ref26916\r\h[8]。表2國(guó)內(nèi)的部分TCSC工程時(shí)間項(xiàng)目工程串補(bǔ)度（%）額定容量（MVar）作用與功能2003年中國(guó)第一套TCSC裝置在南方電網(wǎng)天廣線上天生橋至平果線路的平果側(cè)建成并投入運(yùn)行固定串補(bǔ)度35%可控串補(bǔ)度5%350用于提高電力系統(tǒng)對(duì)電能的輸送能力2007年超高壓、大容量、高難度設(shè)計(jì)的伊馮500KVTCSC裝置正式投入運(yùn)行固定串補(bǔ)度30%可控串補(bǔ)度5%2500大大提高了極限輸送能力，另外還節(jié)省了其他線路成本2008年中國(guó)電科院承擔(dān)的三堡東三Ⅰ,Ⅱ線500kV進(jìn)口串補(bǔ)裝置控制保護(hù)系統(tǒng)自主創(chuàng)新改造獲得成功41.4%529提高系統(tǒng)電能傳輸功率及輸電能力由表二可知，國(guó)內(nèi)對(duì)于TCSC的使用也緊隨其后。不難看出，中國(guó)在TCSC技