華電艾欣暫態(tài)9艾欣FACTS

電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制

PowerSystemStabilityandControl

艾欣教授、博士生導(dǎo)師電力工程系副主任電子郵件：aixin@辦公室：教一樓203房間電話：8079584813501121641柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）1986年，美國電科院的NGHingorani博士提出FACTS概念。1996年，電力系統(tǒng)的三個前沿課題（王仲鴻）基于GPS的相角測量技術(shù)FACTS技術(shù)人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）定義一：FACTS是利用電力半導(dǎo)體構(gòu)成的移相變壓器、調(diào)壓器及串聯(lián)補(bǔ)償電容器等電力電子裝置，通過改變線路阻抗和節(jié)點電壓相角以實現(xiàn)對交流潮流的有力控制。（1986，Hingorani）定義二：FACTS是可控硅構(gòu)成的移相器、靜止無功補(bǔ)償器、動態(tài)制動電阻、可控串聯(lián)補(bǔ)償器、有載調(diào)壓變壓器、故障電流限制器等裝置的總稱。（1988，Hingorani）柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）FlexibleACTransmissionSystems定義三：FACTS的內(nèi)容進(jìn)一步擴(kuò)大為包含除高壓直流輸電（HVDC）以外的所有應(yīng)用在輸電環(huán)節(jié)的電力電子裝置的總和。（1994，Hingorani）定義四：為提高系統(tǒng)的可控性和功率輸送能力，F(xiàn)ACTS引入了電力電子裝置或其它靜態(tài)控制裝置以后的交流電力系統(tǒng)。（1995，IEEE）柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）FACTS的目的：挖掘現(xiàn)有輸電線路的輸電潛力；長距離輸電要求靈活的調(diào)壓方法；快速的控制手段以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；電子化控制代替機(jī)械式控制。柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）

FACTS的分類：并聯(lián)型：靜止無功補(bǔ)償器（SVC，StaticVarCompensator）先進(jìn)的靜止無功發(fā)生器（ASVG，AdvancedStaticVarGenerator）有載調(diào)壓變壓器控制器（LTC，Load-TapChanger）可控硅控制的制動電阻（TCBR，ThyristorControlledBarringResistor）電池儲能系統(tǒng)（BESS，BatteryEnergyStorageSystems）超導(dǎo)儲能系統(tǒng)（SMES，SuperconductingMagneticEnergyStorage）柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）

FACTS的分類：串聯(lián)型：可控硅控制的串聯(lián)電容器（TCSC，ThyristorControlledSeriesCompensator）可控硅投切的串聯(lián)電容器（TSSC，ThyristorSwitchedSeriesCompensator）可控硅控制的移相變壓器（TCPST，ThyristorControlledPhaseShiftingTransformer）靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器（SSSC，StaticSynchronousSeriesCompensator）相角差控制器（InterphasePowerController）HGH振蕩阻尼器（HGHDamper）短路電流限制器（FaultCurrentLimiter）柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）

FACTS的分類：綜合型：統(tǒng)一潮流控制器（UPFC，UnifiedPowerFlowController）柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）

FACTS的分類：FCATS的原理固體開關(guān)，通過觸發(fā)脈沖控制可以瞬時導(dǎo)通和阻斷。電容電感系統(tǒng)電抗無功有功CustomPower翻譯：用戶電力定質(zhì)電力定制電力DFACTS，DistributionFACTSCustomPowerCustomPower的概念1988年提出。它和FACTS一樣都是以電力電子技術(shù)、微處理機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)為基礎(chǔ)，用來提高電力系統(tǒng)運行的可靠性、可控性、運行性能和電能質(zhì)量，以獲得大量節(jié)電效應(yīng)的新型綜合技術(shù)。FACTS側(cè)重于高壓輸電系統(tǒng)，CustomPower側(cè)重應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)，有不同的使用目的和經(jīng)濟(jì)評價標(biāo)準(zhǔn)，但在使電網(wǎng)高度靈活化的效果上是一致的。CustomPower是一種配電系統(tǒng)的FACTS。CustomPowerCustomPower包括電能質(zhì)量控制、有功功率控制、電壓控制、高次諧波的消除、蓄能等方面，已開發(fā)的裝置有靜止無功補(bǔ)償器（SVC）、配電靜止補(bǔ)償器（D-STATCOM）、電池蓄能站（BESS）、超導(dǎo)蓄能（SMES）、有源電力濾波器（APF）、動態(tài)過電壓限制器（DVL）、固態(tài)斷路器（SSCB）等。其中許多裝置都是一機(jī)多能的，又可以配合運用。CustomPower定制電力技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和控制技術(shù)為實現(xiàn)電能質(zhì)量控制，為用戶提供用戶特定要求的電力供應(yīng)的技術(shù)?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對提高供電的可靠性、改善電能質(zhì)量提出了越來越高的要求。重要用戶為保證優(yōu)質(zhì)的不間斷供電，往往自己采取措施，如安裝不間斷電源（UPS），但是這并不是經(jīng)濟(jì)合理的解決辦法。根本的出路在于供電部門能根據(jù)用戶的需要，提供可靠和優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)。因而，便產(chǎn)生了以電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)為基礎(chǔ)的定制電力技術(shù)。CustomPower為提高配電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的質(zhì)量，已開發(fā)出用于配電網(wǎng)的靜止無功發(fā)生器。它由儲能電路、電力電子器件變換電路和變壓器組成。它的功能是快速調(diào)節(jié)電壓，發(fā)生和吸收電網(wǎng)的無功功率，同時可以抑制電壓閃變。這是“定制電力”的關(guān)鍵設(shè)備之一。此外，靜止無功發(fā)生器和固態(tài)開關(guān)配合，可在電網(wǎng)發(fā)生故障的暫態(tài)過程中保持電壓恒定。另一關(guān)鍵設(shè)備是動態(tài)電壓恢復(fù)器，它由直流儲能電路、變換器和級次串聯(lián)在供電線路中的變壓器構(gòu)成。變換器根據(jù)檢測到的線路電壓波形情況，產(chǎn)生補(bǔ)償電壓，使合成的電壓動態(tài)保持恒定。無論是短時的電壓低落或過電壓，通過動態(tài)電壓恢復(fù)器均可以使負(fù)載上的電壓保持動態(tài)恒定。SVC控制電壓和阻尼振蕩的作用線路的輸送功率極限熱穩(wěn)定極限暫態(tài)穩(wěn)定極限靜態(tài)穩(wěn)定極限動態(tài)穩(wěn)定極限斷面潮流極限最大輸送功率極限SVC控制電壓和阻尼振蕩的作用線路的輸送功率極限熱穩(wěn)定極限暫態(tài)穩(wěn)定極限靜態(tài)穩(wěn)定極限動態(tài)穩(wěn)定極限斷面潮流極限最大輸送功率極限SVC控制電壓和阻尼振蕩的作用SVC的作用：提高輸電能力電壓支撐提高靜態(tài)穩(wěn)定極限提高暫態(tài)穩(wěn)定極限提高阻尼振蕩作用SVC控制電壓和阻尼振蕩的作用SVC的結(jié)構(gòu)：ThyristorSwitchedCapacitor，TSCThyristorControlledReactor，TCRSVC的電壓支撐作用12令Um=CSVC的電壓支撐作用12SVC的電壓支撐作用12SVC的阻尼振蕩作用12SVC控制電壓和阻尼振蕩的作用參考文獻(xiàn)：艾欣等，伊敏-大慶500kV系統(tǒng)采用SVC提高系統(tǒng)穩(wěn)定水平的研究，南京：電力系統(tǒng)自動化，1997年3月第21卷第3期，pp54-57艾欣等，TSC型靜止無功補(bǔ)償器提高系統(tǒng)阻尼特性的研究，北京：電網(wǎng)技術(shù)，1997年1月第21卷第1期，pp7-8艾欣等，應(yīng)用靜止無功補(bǔ)償器提高伊敏-大慶500kV輸電線路的穩(wěn)定性，吉林：東北電力學(xué)院學(xué)報，1997年6月第17卷第2