車雙喜

(南昌大學(xué)，江西 南昌 330031)

1 SSSC的工作原理

靜止同步串聯(lián)補償器是一種串聯(lián)補償裝置，通過控制電力電子器件的通斷，改變其輸出電壓和輸出電流的波形，從而實現(xiàn)有功或無功的補償或吸收。SSSC的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要包括：電源逆變器、變壓器和直流環(huán)節(jié)等。

為了方便計算分析，現(xiàn)忽略線路電阻和SSSC等效阻抗，利用SSSC在電路中可等效一可控電壓源的特點，可將圖1所示電路化簡。

圖1 SSSC原理圖

圖2 等效電路圖

(1)補償前線路輸送功率

(1)

(2)

(2)補償后線路輸送功率

圖3 補償前相量圖

圖4 補償后相量圖

(3)

(4)

綜合上述各式可得：

(5)

(6)

(7)

2 靜止同步串聯(lián)補償器的作用

2.1 改變線路的傳輸功率

③當(dāng)UC=0時，ΔP=ΔQ=0，SSSC工作在無功率補償狀態(tài)。

2.2 提高線路 X /R 的值

在電壓等級較低的網(wǎng)絡(luò)中，X /R 比值一般偏小，導(dǎo)致線路最大傳輸功率偏低。將SSSC 接入輸電網(wǎng)絡(luò)中就可以通過控制輸入電壓與電流的相角差來實現(xiàn)有功和無功的補償，從而可以實現(xiàn)提高線路 X /R 比值目的[1]。

2.3 避免諧振

SSSC通過串聯(lián)的方式與輸電系統(tǒng)相結(jié)合，在容性到感性的范圍內(nèi)，向電路輸入一可控的、與線路電流相角差為90°的補償電壓，通過改變電壓幅值和相位，改變系統(tǒng)的有效阻抗。由于SSSC是通過改變輸電網(wǎng)絡(luò)的有效阻抗從而直接控制輸電系統(tǒng)的潮流，所以它的控制效果要優(yōu)于間接控制的 STATCOM。同時又因為SSSC是基于電力電子可關(guān)斷器件的補償設(shè)備，所以它不會像 TCSC 那樣因為補償度過高而出現(xiàn)次同步諧振(SSR)[2]。

3 靜止串聯(lián)同步補償器的應(yīng)用

2018年12月6日，220 kV靜止同步串聯(lián)補償器科技示范工程在天津石家莊成功完成168 h的試運行，標(biāo)志著全球首個靜止同步串聯(lián)補償器正式投入運行[3]。