华电艾欣暂态9艾欣FACTS

电力系统稳定与控制

PowerSystemStabilityandControl

艾欣教授、博士生导师电力工程系副主任电子邮件：aixin@办公室：教一楼203房间电话：8079584813501121641柔性交流输电系统（FACTS）1986年，美国电科院的NGHingorani博士提出FACTS概念。1996年，电力系统的三个前沿课题（王仲鸿）基于GPS的相角测量技术FACTS技术人工智能技术在电力系统中的应用柔性交流输电系统（FACTS）定义一：FACTS是利用电力半导体构成的移相变压器、调压器及串联补偿电容器等电力电子装置，通过改变线路阻抗和节点电压相角以实现对交流潮流的有力控制。（1986，Hingorani）定义二：FACTS是可控硅构成的移相器、静止无功补偿器、动态制动电阻、可控串联补偿器、有载调压变压器、故障电流限制器等装置的总称。（1988，Hingorani）柔性交流输电系统（FACTS）FlexibleACTransmissionSystems定义三：FACTS的内容进一步扩大为包含除高压直流输电（HVDC）以外的所有应用在输电环节的电力电子装置的总和。（1994，Hingorani）定义四：为提高系统的可控性和功率输送能力，FACTS引入了电力电子装置或其它静态控制装置以后的交流电力系统。（1995，IEEE）柔性交流输电系统（FACTS）FACTS的目的：挖掘现有输电线路的输电潜力；长距离输电要求灵活的调压方法；快速的控制手段以提高系统的稳定性；电子化控制代替机械式控制。柔性交流输电系统（FACTS）

FACTS的分类：并联型：静止无功补偿器（SVC，StaticVarCompensator）先进的静止无功发生器（ASVG，AdvancedStaticVarGenerator）有载调压变压器控制器（LTC，Load-TapChanger）可控硅控制的制动电阻（TCBR，ThyristorControlledBarringResistor）电池储能系统（BESS，BatteryEnergyStorageSystems）超导储能系统（SMES，SuperconductingMagneticEnergyStorage）柔性交流输电系统（FACTS）

FACTS的分类：串联型：可控硅控制的串联电容器（TCSC，ThyristorControlledSeriesCompensator）可控硅投切的串联电容器（TSSC，ThyristorSwitchedSeriesCompensator）可控硅控制的移相变压器（TCPST，ThyristorControlledPhaseShiftingTransformer）静止同步串联补偿器（SSSC，StaticSynchronousSeriesCompensator）相角差控制器（InterphasePowerController）HGH振荡阻尼器（HGHDamper）短路电流限制器（FaultCurrentLimiter）柔性交流输电系统（FACTS）

FACTS的分类：综合型：统一潮流控制器（UPFC，UnifiedPowerFlowController）柔性交流输电系统（FACTS）

FACTS的分类：FCATS的原理固体开关，通过触发脉冲控制可以瞬时导通和阻断。电容电感系统电抗无功有功CustomPower翻译：用户电力定质电力定制电力DFACTS，DistributionFACTSCustomPowerCustomPower的概念1988年提出。它和FACTS一样都是以电力电子技术、微处理机技术、控制技术等高新技术为基础，用来提高电力系统运行的可靠性、可控性、运行性能和电能质量，以获得大量节电效应的新型综合技术。FACTS侧重于高压输电系统，CustomPower侧重应用于低压配电系统，有不同的使用目的和经济评价标准，但在使电网高度灵活化的效果上是一致的。CustomPower是一种配电系统的FACTS。CustomPowerCustomPower包括电能质量控制、有功功率控制、电压控制、高次谐波的消除、蓄能等方面，已开发的装置有静止无功补偿器（SVC）、配电静止补偿器（D-STATCOM）、电池蓄能站（BESS）、超导蓄能（SMES）、有源电力滤波器（APF）、动态过电压限制器（DVL）、固态断路器（SSCB）等。其中许多装置都是一机多能的，又可以配合运用。CustomPower定制电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术为实现电能质量控制，为用户提供用户特定要求的电力供应的技术。现代工业的发展对提高供电的可靠性、改善电能质量提出了越来越高的要求。重要用户为保证优质的不间断供电，往往自己采取措施，如安装不间断电源（UPS），但是这并不是经济合理的解决办法。根本的出路在于供电部门能根据用户的需要，提供可靠和优质的电能供应。因而，便产生了以电力电子技术和现代控制技术为基础的定制电力技术。CustomPower为提高配电网无功调节的质量，已开发出用于配电网的静止无功发生器。它由储能电路、电力电子器件变换电路和变压器组成。它的功能是快速调节电压，发生和吸收电网的无功功率，同时可以抑制电压闪变。这是“定制电力”的关键设备之一。此外，静止无功发生器和固态开关配合，可在电网发生故障的暂态过程中保持电压恒定。另一关键设备是动态电压恢复器，它由直流储能电路、变换器和级次串联在供电线路中的变压器构成。变换器根据检测到的线路电压波形情况，产生补偿电压，使合成的电压动态保持恒定。无论是短时的电压低落或过电压，通过动态电压恢复器均可以使负载上的电压保持动态恒定。SVC控制电压和阻尼振荡的作用线路的输送功率极限热稳定极限暂态稳定极限静态稳定极限动态稳定极限断面潮流极限最大输送功率极限SVC控制电压和阻尼振荡的作用线路的输送功率极限热稳定极限暂态稳定极限静态稳定极限动态稳定极限断面潮流极限最大输送功率极限SVC控制电压和阻尼振荡的作用SVC的作用：提高输电能力电压支撑提高静态稳定极限提高暂态稳定极限提高阻尼振荡作用SVC控制电压和阻尼振荡的作用SVC的结构：ThyristorSwitchedCapacitor，TSCThyristorControlledReactor，TCRSVC的电压支撑作用12令Um=CSVC的电压支撑作用12SVC的电压支撑作用12SVC的阻尼振荡作用12SVC控制电压和阻尼振荡的作用参考文献：艾欣等，伊敏-大庆500kV系统采用SVC提高系统稳定水平的研究，南京：电力系统自动化，1997年3月第21卷第3期，pp54-57艾欣等，TSC型静止无功补偿器提高系统阻尼特性的研究，北京：电网技术，1997年1月第21卷第1期，pp7-8艾欣等，应用静止无功补偿器提高伊敏-大庆500kV输电线路的稳定性，吉林：东北电力学院学报，1997年6月第17卷第2