《FACTS整理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《FACTS整理（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.柔性的理解柔性，即灵活性，指FACTS 通过采用高速大容量电力电子控制器可以提高交 流电网的可控性，实现灵活的潮流控制和最大化电网的传输能力。 其柔性，即灵活性体现在： （1） 更快的响应速度 传统方法采用机械开关（如固定串联电容器FSC ，机械式投切并联电容器 MSC ，机械式投切并联电抗器MSR） ，速度慢，对动态稳定缺乏控制能力，一般 留有较大的稳定储备，限制了电网的传输能力。而FACTS 中采用晶闸管等器件， 响应时间很短，能对一些高频的动态过程进行调节，提高系统稳定性。 （2） 更频繁的控制 机械开关每次动作后要等一定时间才能再次动作，不能短时间频繁操作，严 重制约了对系统进行连
2、续快速控制的能力。而 FACTS 控制器可以反复调节， 随时 动作，提高交流电网的可控性。 （3） 连续控制能力 由于机械开关只有投切两种状态，因此，其补偿方法是离散或阶梯控制的。 而 FACTS 能在其运行范围内连续调节电网的参数，具备连续控制能力， 实现灵活 的潮流控制。 （4） 更综合和更灵活的的控制功能 传统方法功能单一，灵活性差，还会带来其他问题。但FACTS 控制器往往具 有综合功能，具备良好的灵活性。 （5） 有功补偿能力 一些基于变换器的FACTS 控制器，如 STATCOM 、SSSC 和 UPFC等，可与储能 设备结合，具备补偿有功功率的能力，控制能力更为强大。 由此看出，
3、 FACTS 技术对电网的控制更加灵活，将传统依赖机械开关的“硬 性” 交流输电系统提升为融合电力电子技术、信息处理技术和控制技术在内的 “柔 性”交流输电系统。只做参考，建议根据个人理解整理2.输电网潮流控制如图 1-1 所示，电网中的两个母线节点通过高压输电线路互联，在忽略线路 损耗的情况下，线路上的有功潮流由下式决定：控制方法 （1） 增建新的传输线路可以改变线路的等效阻抗X，由 I=?UL/x，可以控制线路电流 （2） 串联阻抗补偿 改变线路等效阻抗 （3） 采用移相器 改变相角差 （4） 在线路中间采用并联无功补偿 线路电气中点压降最大，通过并联补偿，提高节点电压 （5） 采用综合潮
4、流控制器 同时调节多个参数 FACTS 技术在输电网潮流控制具体应用（1）控制线路阻抗 X可有效控制线路的电流，它是控制潮流最有效的方法。 I=?UL/x （2）当功角较小时，控制线路阻抗X或功角可有效控制有功功率。 P1=U1(U2sind)/x （3）在输电线路中以串联方式注入一个电压源，并假定它的相量垂直于线 路电流，则对这个注入电压的控制可使线路电流幅值增大或减小，因而能显著改 变有功功率的潮流（如静止同步串联补偿器SSSC ） 。I=?UL/x （4）调节注入电压的幅值和它与端点电压之间的相位，可控制线路电流的 大小和相位。大致思路，最好根据个人情况进行分析3.电网传输容量制约因素
5、电网的传输容量指电网在一系列的约束条件下能够传输功率的能力。限制电 网传输容量的主要因素： 热稳定极限、 设备绝缘限制、 理想线路的极限传输功率 和电力系统稳定性限制。 决定因素 电力系统稳定性限制 提高电网传输容量的措施 电力设备的热稳定极限和绝缘极限一般保守度较大，因此，提高系统稳定性 是提高电网传输容量的首要内容， 最终目标是将电网传输容量提高到热稳定极限 和绝缘极限。因此，需要改善系统稳定性： 首先需要在规划阶段合理安排电源和网络，如建设适当数量的输电线路、建 立联系更紧密的电网、合理布置变电站、采用更快速的断路器等。 对于已建成电网，主要是通过在运行过程采用各种控制手段来提高其稳定
6、性，包括增设一些新的控制设备。4.交、直流输电比较的等价距离在输送功率相同和可靠性指标相当的条件下，HVDC 输电与 HVAC 输电相 比，虽然换流站的投资比变电站的投资要高，但是直流输电线路的投资比交流输 电线路的投资要低。 当输电距离增加到一定值时， 采用直流输电线路所节省的费 用，刚好能抵偿换流站所增加的费用，即二者的线路和网端设备的总费用相等， 这个距离就是交直流输电比较的等价距离。5.HVDC和 FACTS 的主要区别（1）HVDC 基于直流传输原理，使用电力电子技术是为了能将所传输的直流功 率交换到既有的交流电网中， 并通过控制这种功率交换来达到改善电力系统性能 的目标； FACT
7、S 基于交流输电原理，使用电力电子技术是为了（等效地）改变 交流电网的参数，从而调节其功率传输并达到改善交流电网运行性能的目标。 （2）HVDC 通过控制它与交流电网之间的功率交换来达到目标，要求 HVDC 能 控制较大的功率，目前主要依赖高耐压和大容量的晶闸管器件；FACTS 是通过 调节交流电网的参数而 “ 间接” 控制电网功率，其容量要求比HVDC 低得多，大 量的 FACTS 控制器可采用耐压和容量不及晶闸管的可关断器件。 （3）两者在输电容量、输电距离、目标功能、投资和环境影响等方面存在一定 的区别，各有其优势应用领域；FACTS 技术虽然改善了HVAC 系统的性能，但 并没有对 H
8、VDC 的传统应用领域造成根本性的冲击。6.VSC工作原理VSC：直流侧电压极性不变，功率方向随着直流电流方向的改变而改变。 工作原理：为简化分析，以上图单开关阀示例，设直流电压Ud恒定，电容正极 和可关断器件的正极相连。当可关断器件开通时，交流电压ua跳变为 Ud,若此时 电流从直流母线流向交流A 相，则变换器工作于逆变状态。若电流从交流A 相 经反并联二极管流向直流母线，则变换器工作于整流状态。 因此，电压型变换器 中能量的传递是双向的， 其中可关断器件工作时为逆变状态，二极管工作时为整 流状态，或者说开关阀随着电流方向的改变而分别工作于逆变和整流状态。7.并联补偿在PS作用，具体应用作用
9、： （1） 向电网提供或从电网吸收无功和有功功率； （2） 改变电网的阻抗特性； （3） 提高电力系统的静态稳定性； （4） 改善电力系统的动态特性； （5） 维持或控制节点电压； （6） 通过控制潮流变化阻尼系统振荡； （7） 快速可控的并联补偿可以提高电力系统的暂态稳定性； （8） 负荷补偿，提高电能质量等。 应用： （1） 输电线路分段和中点并联补偿 未加装并联补偿加装并联补偿sinsrU UPX可见，采用线路分段和中间并联补偿后，两系统之间的传输容量大大增加， 最大值增加 1 倍。大致分析，其他应用以此类推8. 并联补偿对于消除谐波有哪些具体方法（1） 若非线性负荷集中在某个节点，采用
10、就地并联谐波补偿措施。 （2）补偿谐波电流与非线性负荷注入谐波电流大小相等，方向相反，使该节点 的总注入谐波电流为零，则可消除各节点电压的谐波。 （3）对于难以准确地找到非线性负荷所在的位置或者非线性负荷分布在许多节 点上的情况，采用异地补偿的方法， 即在对电压质量要求高的节点进行并联补偿， 抑制该节点处的电压谐波。9. 串联补偿在PS作用，具体应用作用： （1） 改变系统的阻抗特性； （2） 进行潮流控制，优化潮流分布，减少网损； （3） 提高电力系统的静态稳定性； （4） 改善电力系统的动态特性； （5） 加强电网互联，提高电网的传输能力； （6） 控制节点电压和改善无功平衡条件； （7）
11、 调整并联线路的潮流分配，使之更合理； （8） 通过控制潮流变化，阻尼系统振荡； （9） 快速可控的串联补偿可以提高电力系统的暂态稳定性； （10） 可控串补能提高线路补偿度，抑制次同步振荡； （11） 可控串补（ TCSC 等）通过在短路瞬间串入电感减小短路电流； （12） 在配电网中，采用串联容性补偿可以解决一系列的电能质量问题。 应用： （1） 串联补偿与潮流控制 串联补偿相当于在线路上串入一个可变阻抗或可控电压源22sin221cos22srsrUPPXUQQXk 为补偿度k=Xc/X 0 k1 由式，传输功率随着补偿度k 的增加而快速增加。大致分析，其他应用以此类推10.FACTS
12、控制器分类及作用，列举典型控制器（1）串联型 FACTS 控制器 串联型控制器与线路串联，相当于串入一个可变阻抗或可控电压源。 作用： 1.串联型控制器对工作电压、电流和功率潮流有直接的影响。 2.增加或减少串联型控制器的串联电压可改善电压质量。 3.调节线路等效阻抗，从而直接影响电网中电流和功率的分布以及电压降， 在实际应用中对于控制潮流、提高暂态稳定性和阻尼振荡等具有非常好的效果。 典型控制器： TCSC/TSSC,TCSR/TSSR,GCSC,SSSC （2）并联型 FACTS 控制器 并联型 FACTS 控制器与能量流动的方向呈垂直（并联）关系。它可以是一个 并联可变阻抗，或者是基于电
13、力电子变换器的可控电流源。 作用： 1.并联型控制器可对电压进行有效的控制，并起到阻尼电压振荡的作用。 2.并联型控制器在维持变电站母线电压质量方面非常有效。 3.并联控制器只针对母线上的节点，不会对母线电压的控制造成负面的影响。 典型控制器： SVC （TCR/TSR,TSC）,STATCOM,TCBR,TCVL （3）串联 -并联组合型 FACTS 控制器 该类控制器是单个并联和串联控制器的组合，这些独立的控制器之间能够相 互协调工作， 组合的并联和串联控制器一般是用并联部分给系统注入电流，用串 联部分在线路上注入一个电压。 作用： 1.并联部分向系统注人电流，串联部分向系统注人电压；并联
14、和串联部分通 过直流环节连接起来，可以在它们之间交换有功功率。 2.将串联型和并联型FACTS 控制综合成一个整体，兼具二者的优点，能更好 地控制电网潮流、提高系统稳定性和进行电压调节。 典型控制器： UPFC,TCVR,TCPAR （4）串联 -串联组合型 FACTS 控制器sin)1 (2XkUIUPmid串联控制器能独立地对各自所控制的线路进行串联无功补偿控制，也可通过 直流侧的连接与交流系统交换有功功率。 作用： 其串联部分提供无功补偿，通过调节直流环节之间的有功功率传输，又可在 各输电回路之间交换有功功率， 从而能够同时平衡多回输电线路上的有功和无功 潮流，实现输电系统的优化控制。 典型控制器： IPFC 结合个人情况，最好选典型控制器大致分析一下以上资料仅供参考，如果大家有更精确的答案，分享下啊，谢了！
