静止同步串联补偿器(SSSC)研究
SSSC工作原理与工作特性论文
绪论随着经济的发展，产业规模不断扩大化和产业种类日益多样化；人口增加，煤、石油等不可再生资源的日益减少，人们对环境保护的越发重视，促成了新能源的使用和新的发电方式的产生；再者由于能源分布和经济发展的不平衡，输电系统成了不可或缺的一部分，而当电力系统网络互联运行时有很大的效益，所以互联的大电网、跨国的联网输电的趋势将不断发展。
东欧、英国、瑞典、地中海、我国、泰国、俄罗斯等各国各地都在努力实现货已经实现非同期输电、直流输电、地区联网甚至跨国家联网输电。
凡事有弊有益，大电网和跨过电网输电在带来巨大效益和优势的同时也带来一系列的新问题：弱阻尼甚至负阻尼的频率和功率振荡,这些振荡使得互联电网中大量的电能损耗或被迫降低电网的输电能力,严重情况下甚至会造成电力系统的灾变,使整个系统的运行和调度受到很大的影响(电压失稳或电压崩溃)似的大量用户供电中断,造成巨大的经济损失和人们生活的混乱.为了满足越来越高的电压品质要求，科研以及各种相关人士一直对提高电力系统稳定性、电压品质、动态调节容量、速度等，由于静态稳定，动态稳定、暂态稳定、电压稳定和热稳定限制电力系统输电能力，而且前四种因素是限制电网输电能力的主要因素，所以随着电力电子，计算机等的发展出现了FACTS技术和设备，希望依靠电力半导体开关电路实现经济、方便、快速、有效的电力变换、电力补偿及电能控制，可以为传统电力系统的发电、输电、配电、用电等方面提供领先的技术：经济、方便、快速、有效的实施调控电力系统中电压、电流、阻抗、功率。
这些措施在在实现交流系统的灵活、方便、经济、有效的实时控制；提高交流输电功率极限；确保系统运行的稳定性；优化输电电网潮流；减少功率损耗，节能能源，提高输电线路变压器等电力设备利用率等方面发挥着神奇的作用。
STATCOM、SSSC、UPFC是FACTS家族中较有代表的。
其基本原理都是等效为串联并联的电容电感，调节系统阻抗、注入或吸收功率以维持系统各项参数稳定等。
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究随着我国经济的发展和电力需求的增长，电力系统存在着日益严重的电能质量问题，如电压波动、谐波污染、电网频率偏差等，给电网的安全稳定运行带来了严重的挑战。
为了解决这些问题，天津市电力公司积极推动了静止同步串联补偿器示范工程的设计关键技术研究，以提高电力系统的运行质量和稳定性。
一、工程概述天津静止同步串联补偿器示范工程是天津市政府和电力公司为了解决电力系统电能质量问题而共同实施的一项重大工程。
该工程以天津电网为示范对象，旨在利用静止同步串联补偿技术改善电力系统的功率因数和电压稳定性，减少谐波污染，提高电网运行质量和可靠性。
二、关键技术研究1. 静止同步串联补偿器选址和规划在天津静止同步串联补偿器示范工程的设计阶段，首先需要对补偿器的选址和规划进行详细研究。
这涉及到电网的负荷分布、电压水平、谐波污染程度等因素的分析，以确定最佳的补偿器布局方案。
在此基础上，再进行电力设备的选型和参数配置等工作，确保补偿器能够有效地改善电网的电能质量。
3. 静止同步串联补偿器的可靠性分析与设计静止同步串联补偿器作为电网重要的支撑设备，其可靠性对于电网的安全稳定运行至关重要。
在示范工程的设计阶段，需要对补偿器的可靠性进行深入的分析和研究，包括电力元件的选用、系统的保护措施、设备的故障自恢复能力等方面。
在此基础上，制定合理的维护保养计划和故障应急预案，确保补偿器能够长期稳定地运行。
三、工程实施与效果评估在天津静止同步串联补偿器示范工程的设计关键技术研究完成后，将进入工程实施和效果评估阶段。
在实际工程中，工程人员需要根据设计要求和技术规范，精心组织实施各项工程任务，确保工程进度和质量。
还需要对工程实施过程进行全程监控和跟踪，及时解决工程中出现的技术和管理问题。
在工程实施完成后，需要对补偿器的实际效果进行评估。
这包括电网功率因数的改善情况、谐波污染的减少效果、电压稳定性的提高程度等方面。
学士学位论文_SSSC在抑制系统振荡中的研究
密级：公开科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2007—2012年）题目SSSC在抑制系统振荡中的研究目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1课题的背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本文的主要内容 (1)第二章SSSC的稳态特性分析 (2)2.1 SSSC的基本原理 (2)2.2 SSSC的稳态特性分析 (3)2.2.1功角特性分析 (3)2.2.2 SSSC调节线路电流 (3)2.2.3 调节线路输送功率 (4)2.2.4 SSSC的注入功率的计算 (7)2.2.5 注入电压对输送功率的影响 (7)第三章基于MA TLAB的系统仿真 (8)3.1系统模型的建立 (8)3.2仿真分析 (8)第四章结论 (13)参考文献 (1)致谢 (2)SSSC在抑制系统振荡中的研究专业：学号：学生姓名：指导教师：摘要静止同步串联补偿器(static synehronous series compensator，SSSC ，是一种基于电压源型逆变器(Voltage Source Converter，VSC)的串联型系统特性数调节装置。
它对于提高线路输电容量，优化网络潮流以及增强系统稳定性均具重要的作用。
本文给出了SSSC包括上层系统级，中层装置级和底层器件级在内分层控制结构，并针对各级别的特点给出了具体控制内容。
主要针对SSSC上层统级和中层装置级两个部分的数学模型和控制策略等关键技术问题进行深入研究。
其中，SSSC的中层装置级控制策略是系统级与器件级控制策略之间的重要的衔接环节。
频振荡控制器的思路与方法，以及对于发电机阻尼力矩的作用。
为了克服小信号方法带来的误差，在系统级控制中应用了微分几何方法，实现了精确线性化，大大增强了SSSC增强系统阻尼的作用和性能。
静止同步串联补偿器(SSSC)研究
目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)第1章绪论 (3)1.1柔性交流输电系统（FACTS）简介 (4)1.2TCSC与SSSC的综合性能对比 (5)1.3SSSC国内外研究现状 (7)1.4本文主要内容 (7)第2章SSSC工作原理与工作特性 (8)2.1SSSC概述 (8)2.2SSSC的工作原理 (8)2.3SSSC的工作特性 (10)第3章SSSC对维持系统电压稳定性的作用 (14)3.1系统电压稳定 (14)3.2SSSC对系统电压稳定性的影响分析 (16)第4章SSSC对继电保护的影响 (20)4.1对电流差动保护的影响 (20)4.2对零序/负序保护的影响 (21)4.3对距离保护的影响 (21)4.4谐波的影响 (24)4.5低频分量的影响 (24)第5章SSSC系统建模与仿真 (25)5.1SSSC的数学模型 (25)5.2SSSC系统仿真及结果 (30)第6章结论 (33)6.1工作总结 (33)6.2工作展望 (33)致谢 (34)参考文献 (35)静止同步串联补偿器（SSSC）研究摘要：随着我国经济发展，电力需求量增加迅速、电力系统规模不断扩大、人们对电能的依赖和要求也越来越高，这就对电网的可靠性有了越来越高的要求。
系统异常及其控制措施近年来受到高度重视。
FACTS技术的出现带来了新的控制技术和手段，可以进行系统电压控制和无功补偿，起到稳定系统电压的作用。
本文分析维持系统稳定的意义与局限，简单介绍了FACTS的产生及其家族的一些器件，简单比较TCSC与SSSC。
引出静止同步串联补偿器（SSSC），介绍SSSC国内外研究现状和不足以及本文的研究内容。
然后文章阐述了SSSC的工作原理和基本结构以及它的输出特性，紧接着分析电力系统稳定和SSSC对维持系统电压稳定的作用，然后解说SSSC对系统继电保护的各种影响。
为了对理论进行验证仿真本文对含有SSSC的系统进行数学建模和设计，简单说明仿真过程并给出仿真结果，用这些等等从不同方面充分说明展示SSSC对改善系统运行条件、提高电力系统的稳定性、增强电力网络输电能力等方面起到的作用及优势。
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究1. 引言1.1 背景介绍天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究引言随着电力系统的发展，电网运行中可能会出现电压不稳定、功率波动等问题，这些问题会影响电力系统的安全运行和可靠性。
为了解决这些问题，静止同步串联补偿器被引入电力系统中，可以有效地提高电网的稳定性和调节性能。
天津静止同步串联补偿器示范工程设计是为了推动这一技术在实际应用中的发展和推广。
该设计将结合静止同步串联补偿器的基本原理和设计方案，对关键技术进行深入分析，并确定设计参数，最终对系统性能进行评价。
通过对天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术的研究，可以为电力系统的稳定运行和可靠性提供重要支持，推动电力系统的现代化发展。
1.2 研究意义静止同步串联补偿器是电力系统中的一种重要设备，其研究意义主要体现在以下几个方面：静止同步串联补偿器能够有效提高电力系统的稳定性和可靠性。
在电力系统中，同步串联补偿器的作用是通过对线路的电抗进行调节，来稳定系统电压、减小系统损耗、改善系统功率因数，从而提高系统的稳定性和可靠性。
研究静止同步串联补偿器的设计关键技术，可以有效提升电力系统的运行效率和安全性。
静止同步串联补偿器的研究对于提高电力系统的能源利用效率具有重要意义。
如今，随着电力需求的增长和能源结构调整的不断推进，提高电力系统的能源利用效率已成为当务之急。
静止同步串联补偿器的设计能够有效减少系统的传输损耗，提升电力系统的能源利用效率，有利于推动电力系统的可持续发展。
静止同步串联补偿器的研究对于促进电力系统的智能化和现代化具有重要意义。
随着信息技术的迅速发展，电力系统的智能化和现代化已成为一种趋势。
静止同步串联补偿器作为电力系统中的重要设备，其研究不仅可以推动电力系统的智能化进程，还能够为电力系统的现代化发展提供技术支撑和保障。
研究静止同步串联补偿器的设计关键技术具有非常重要的意义。
1.3 国内外研究现状在静止同步串联补偿器示范工程设计领域，国内外学者们都进行了大量的研究工作。
静止同步串联补偿器的原理及其补偿模式研究
●
统 的有 功功 率和 无功 功率 的表 达 式 ， 量的分析 了 ＳＳ 定 ＳＣ装 置对输 电 系统潮 流 的调 节作 用。介 绍 了 ＳＳ ＳＣ装置 的
两种补偿模式 ： 恒阻抗补偿模式和恒电压补偿模式， 并分别给 出了在两种补偿模式下 系统的控制框 图。 关键词 ： 静止同步 串 联补偿器（ＳＣ ； ＳＳ ）功率特性 ； 补偿模式功 角特性 中图分 类号 ：Ｎ １ Ｔ ７５ 文 献标识 码 ： Ｂ
ｍｕ ａ ｆｐ ｗｅ ｙ ｔｍｓｉ ｓａｌｄ ｗｉ Ｓ Ｃ ａ ｅ ｇｖ ｎ Ｔ ｅ Ｓ Ｓ ’ ｅ ｕ ａｉ ｇ ｅ ｅ ｔｔ ｒ ｎ ｍｉ ｉｎ ｌ ｅ ｉ ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｌ ｓ ｏ ｏ ｒｓ ｓｅ ｎ ｔｌ ｔ Ｓ Ｓ ｉｅ ． ｈ Ｓ Ｃ Ｓ ｒ ｇ ｌｔ ｆ ｃ ｏ ｔ ｓ ｓ ｏ ｉ ｓ ｑ ａ ｔ ａ ｉ ｅ ｈ ｌ ｎ ａ ｓ ｎ ｔ ｖ ａ ａｙ ｅ ． ｗ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｆ Ｓ Ｃ ｄ ｖｃ ｒ ｎ ｏ ｕ ｅ ｎ ｍｅｙ ｃ ｎ ｔｎ ｅ ａ ｃ ｎ ｏ ｓａ ｔ ｏｔｇ ｏ ｎ ｌ ｓ ｄ Ｔ ｏ ｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｄ ｓｏ Ｓ ｅ ｉｅ ａｅ Ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ， ａ ｌ ， ｏ ｓ ｔ ｍｐ ｄ ｎ ｅ ａ ｄ ｃ ｎ ｔｎ ｌ ｅ ｃ ｍ— ｏ Ｓ ｒ ａ ｉ ｖ ａ ｐ ｎ ａ ｉｎ ｍｏ ｅ ， ｎ ｈ ｏ ｔ ｌ ｌ ｃ ｉ ｇ ａ ｆｒｔ ｅ ｔ ｏ ｍｏ ｅ ｅ ｇｖ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅｙ ｅ ｓ ｔ ｄ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｏ ｋ ｄ ａ ｒ ｍ ｗ ｄ ｓａ ｉ ｅ ｅ ｐ ｃ ｉ ｌ ． ｏ ｏ ｂ ｏ ｈ ｌ ｖ ．
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究【摘要】本文围绕天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术展开研究。
在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
在详细讨论了系统结构设计、控制策略设计、参数优化设计、仿真验证和关键技术分析。
通过对各项设计的深入研究和分析，为该示范工程的实施提供了重要技术支持和指导。
在总结了研究成果，并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究，为天津静止同步串联补偿器示范工程的设计和建设提供了重要的参考和指导。
【关键词】天津静止同步串联补偿器示范工程设计、关键技术研究、静止同步、串联补偿器、系统结构设计、控制策略设计、参数优化设计、仿真验证、关键技术分析、总结、展望。
1. 引言1.1 研究背景大约2000字左右，谢谢！指的是在天津电网静止同步技术的发展历程及目前的状况。
天津市是我国的重要经济中心，拥有庞大的工业生产和电力需求。
随着城市化进程的加速和工业化规模的扩大，电网的负荷和复杂性也在不断增加，使得电网的运行越发复杂和困难。
在这种情况下，如何提高电网的稳定性和安全性成为亟待解决的问题。
静止同步技术是一种能够有效提高电网稳定性和响应速度的新型技术。
它通过在电力系统中增加同步补偿器来调节电网的频率和电压，从而提高系统的稳定性和可靠性。
静止同步技术还可以有效地降低电能损耗，提高系统的能效和经济性。
目前天津电网中静止同步技术的应用还比较有限，存在着一些技术难题和瓶颈。
为了进一步推动天津电网静止同步技术的发展，有必要对静止同步串联补偿器的设计关键技术进行深入研究和探讨。
开展本次研究将有助于促进天津电网静止同步技术的应用和推广，提升电网的运行效率和稳定性。
1.2 研究目的本文旨在深入研究天津静止同步串联补偿器示范工程设计中的关键技术，探讨其在电力系统中的应用和价值。
具体研究目的如下：一、了解静止同步串联补偿器在电力系统中的作用和原理，为设计示范工程提供理论依据。
二、探讨静止同步串联补偿器在电力系统中的优势和局限性，为系统结构设计和控制策略设计提供参考。
“220 kV静止同步串联补偿器关键技术研究及示范应用”科技项目通过验收
“220 kV静止同步串联补偿器关键技术研究及示范应用”科技项目通过验收佚名【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2018(36)6【摘要】2018-11-19,国家电网有限公司科技项目“220kV静止同步串联补偿器关键技术研究及示范应用”通过验收,并获优秀评价。
该项目实现了世界首套220kV静止同步串联补偿器(SSSC)的成功研制与落地应用,为我国城市电网潮流控制提供了经济高效的技术手段。
据悉,SSSC技术可调节并优化输电线路运行状态,以其成本低、占地小、功能灵活等优势,多应用于电网潮流分配不均、输送能力受限、新建输电走廊难度大等场合。
该技术也是当前世界范围内电力电子领域的研究热点和攻关重点。
该项目由国网天津电力牵头,联合联研院、中国电科院开展攻关。
项目团队历时3a,研究了SSSC模型设计、阀体电磁特性分析与成套设计、控制保护策略等关键技术,攻克了不平衡和波动电流工况下的直流电压控制、超宽范围自励平滑启动等技术难题,开发了世界首套基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的220kVSSSC工程样机并通过现场运行试验。
【总页数】1页(P5-5)【关键词】静止同步串联补偿器;SSC技术;220kV;示范应用;科技项目;绝缘栅双极型晶体管;直流电压控制;SSSC【正文语种】中文【中图分类】TM714.3【相关文献】1.“十一五”国家科技支撑计划项目“储备粮减损新技术研究与示范”课题“富氮低氧保质抑霉储粮关键技术和设备研发与示范”通过专家组验收 [J],2.“十一五”成果——建筑节能关键技术研究与示范：“十一五”国家科技支撑计划重大项目——“建筑节能关键技术研究与示范”通过验收 [J],3.天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究 [J], 王楠; 兰春虎; 张来; 牛博彦; 王兆峰; 侯彩龙; 高尚; 梁伟4.“十五”国家科技攻关计划“畜禽规模化优质高效养殖关键技术研究与产业化示范”项目验收结束。
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究随着电力系统的发展和用电负荷的增加，电力系统的安全稳定运行问题日益凸显。
在电力生产、传输、分配和使用方面，会出现各种各样的电能质量问题，例如电压波动、频率波动、谐波、闪变等。
无功功率的不匹配和不稳定将直接影响电网的功率因素和电压稳定性。
积极采用静止同步串联补偿器技术，是保障电网稳定运行的重要措施之一。
静止同步串联补偿器（STATCOM）是一种现代电力电子设备，可以通过协调控制系统实现对无功电流的补偿。
它通过实时响应电网电压变化，调节输出无功功率，维持电网电压稳定，改善电网动态性能。
目前，天津正在进行静止同步串联补偿器示范工程设计，以提高电网的无功功率调节能力和电压稳定性。
本文将结合天津静止同步串联补偿器示范工程设计，简要介绍关键技术研究内容。
1. 静止同步串联补偿器的控制策略在静止同步串联补偿器的系统设计中，需要研究开发一套完善的控制策略，包括系统的电压控制、无功功率控制、电流控制等。
这需要充分考虑电网的动态响应和稳态性能，保证静止同步串联补偿器能够有效地跟随电网运行状态，进行实时响应和调节。
在静止同步串联补偿器的示范工程设计中，需要对设备的选型和配置进行充分的考虑和研究。
这涉及到静止同步串联补偿器的容量、电压等级、电容电感器的选择、晶闸管的配置等方面的技术研究。
静止同步串联补偿器的结构设计和安装是示范工程设计中的一个重要环节。
需要充分考虑设备的安全性、可靠性、稳定性以及与电网的配合情况。
这包括了设备的机械结构设计、电气参数的匹配与调试、设备的绝缘、接地等技术研究。
静止同步串联补偿器作为电力系统的一部分，在示范工程设计中需要研究静止同步串联补偿器与其他电力设备的协同运行问题。
这包括了静止同步串联补偿器与发电机、变压器、线路等设备的配合、协调控制，以及静止同步串联补偿器与电力系统的整体运行效果。
通过以上关键技术研究，天津静止同步串联补偿器示范工程设计能够充分考虑电网的实际需求和电力系统的运行情况，提高电网的无功功率调节能力和电压稳定性，为电力系统的安全稳定运行提供有力支持。
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究1. 引言1.1 背景在现代电力系统中，随着电力负荷的不断增长和可再生能源的大规模接入，电力系统频率和电压稳定性面临着严峻挑战。
传统的静态无功补偿设备在一定程度上能够改善系统的功率因数，但对于频率和电压的动态调节能力有限。
为了进一步提高电力系统的稳定性和可靠性，静止同步串联补偿器被广泛关注和研究。
静止同步串联补偿器是一种基于先进控制技术的动态无功补偿装置，能够实现对电力系统频率和电压的精确调控。
其工作原理是通过快速感应电容和电感元件的电压、电流变化来实现对电力系统无功功率的快速调节，从而提高系统的稳定性和调节能力。
在我国电力系统中，静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究具有重要的应用价值和意义。
通过对该技术的深入研究和应用，可以有效提高电力系统的调节性能和稳定性，为电力系统的可持续发展奠定坚实基础。
【内容结束】1.2 研究意义静止同步串联补偿器作为电力系统中重要的调度设备，对于提高电能质量、提高电网稳定性、降低电力系统的损耗具有重要的意义。
其研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高电能质量：静止同步串联补偿器可以有效地消除电力系统中的无功功率，降低电压波动和电流谐波，提高系统的电能质量，保证用户用电设备的正常运行。
2. 提高电网稳定性：通过合理配置静止同步串联补偿器，可以有效地提高电网的稳定性，减少系统频率的波动，降低系统的振荡，提高电力系统的可靠性和稳定性。
4. 推动电力系统的智能化发展：静止同步串联补偿器是电力系统智能化的重要组成部分，可以实现对电网的实时监测和控制，提高电网的运行效率和管理水平。
研究静止同步串联补偿器设计关键技术具有重要的意义，对于推动电力系统的发展和提高电力系统运行质量具有深远的影响。
1.3 研究现状目前，静止同步串联补偿器技术在电力系统中的应用已经得到广泛关注和研究。
随着电力系统规模的不断扩大和负荷的逐渐增加，系统中出现的各种问题也日益凸显。
静止同步串联补偿器对距离保护影响分析的研究
=
- 3ESZSSSC 2ZS1 +2nZL1 -2ZSSSC
<VMOVMAX
由此可以得出：
（11）
ZSSSC <
VMOVMAX 3
× (ZS1 + nZL1) =
(VMOVMAX + 2 ES )
（12）
1 3.89 (ZS1 + nZL1)
由于式（10）和（12）不能同时成立，所以电 压不会反向，继电器可靠动作。
使电压反向，即 UP1<0，则解此一元二次方程可得：
ZSSSC >(ZS1 +ZS0 -
ZS12
+ZS02
-
ZS1ZS0
)/3>
2 3
ZS1
(14)
所以当背后电源的正序阻抗较小时可能发生电
压反向而导致拒动。
距离保护作为超高压输电线路的后备保护，最 容易受到串联补偿设备的影响。
图 2 SSSC 等效电路图 Fig.2 Equivalent circuit diagram of SSSC
根据 SSSC 等效电路图 2 可得 SSSC 的容性等 值阻抗为：
Zsssc
=
Vin∠- θ I∠-
θ
π
2
=
-j
Vin X∑
ES
（5）
其中：n 为 0～0.85 之间的常数。如要使电压反向， 则需：
(ZS1 + 2nZL1 + ZS0 + nZL0 )/3ZL1 + ZS0 + nZL0 )/3
（6）
但由于此时的 MOV 未导通，即此时 SSSC 逆 变器组两端电压 VSSSC<VMOVMAX，而：
静止同步补偿器(STATCOM)仿真和研究设计
摘要电能质量的问题，尤其是无功功率和谐波的问题，严重威胁着电网的安全运行。
静止同步补偿器（STATCOM），作为新一代无功功率补偿装置，它与现有的静止无功补偿装置(SVC)相比，具有调节速度更快、运行范围更宽、吸收无功连续、谐波电流小、损耗低、所用电抗器和电容器容量及安装面积大为降低等优点，引起了国内外科研与工程领域的广泛关注。
论文通过对STATCOM的现状和发展趋势，无功的产生和影响，无功补偿的意义的分析，进行了STATCOM工作原理的研究，并建立了STATCOM的数学模型，采用基于瞬时无功功率理论的检测方法，选择合适的控制策略，在PSCAD/EMTDC环境下进行了仿真分析，得出仿真后的波形。
仿真结果表明STATCOM能够对负荷进行快速地无功补偿，证实本模型算法的合理性、正确性，具有一定的参考价值。
关键词：无功补偿；静止同步补偿器；瞬时无功； PSCAD/EMTDC；ABSTRACTThe problem of electric energy quality menaces seriously the safe operation of power network, especially reactive power and harmonics. The static synchronous compensator (STATCOM), takes the new generation reactive power compensation system, it compares with existing static idle work compensation system (SVC), has the adjustable speed to be quicker, the movement scope to be wider, the absorption idle work, the harmonic current small, to lose continuously low, uses the reactor and the capacity of condenser and the erection space to reduce and so on merits greatly, has caused the domestic and foreign scientific research and the project domain widespread attention.The paper through to the STATCOM present situation and the trend of development, the idle work production and the influence, the idle work compensation's significance's analysis, has conducted the STATCOM principle of work research, and has established the STATCOM mathematical model, uses based on the instant reactive power theory examination method, chooses the appropriate control policy, has carried on the simulation analysis under the EMTDC/PSCAD environment, after obtaining the simulation profile. The simulation result indicated that STATCOM can shoulder carries on fast the idle work compensation, confirmed that this model algorithm's rationality, the accuracy, have certain reference value.Keywords: Reactive power compensation; STATCOM; Instantaneous reactive; PSCAD/EMTDC;目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2论文研究背景和研究的意义 (1)1.3无功功率 (3)1.4无功补偿的意义 (3)1.5主要无功补偿装置及其工作原理 (5)1.5.1 并联电容器 (6)1.5.2 同步调相机(Synchronous Condenser-SC) (6)1.5.3 静止型无功补偿装置(Static Var Compensator-SVC) (7)1.6 STATCOM研究现状和发展趋势 (9)1.6.1 STATCOM研究现状 (9)1.6.2 STATCOM发展趋势 (10)1.7本文研究的主要内容 (11)2 STATCOM的工作原理及数学模型 (11)2.1 STATCOM的基本电路结构 (11)2.2 STATCOM的工作原理 (13)2.3 STATCOM的数学模型的建立 (16)3 无功功率检测方法和STATCOM的控制策略 (19)3.1 无功功率检测方法 (19)3.1.1 d-q矢量变换理论 (20)3.1.2 三相对称系统的瞬时无功功率 (22)3.2 STATCOM装置的控制方法 (24)3.2.1 直接电流控制 (24)3.2.2 间接电流控制 (24)3.2.3 电流间接与直接控制的特点 (25)4 STATCOM装置的无功补偿仿真研究 (26)4.1 仿真工具软件PSCAD/EMTDC简介 (26)4.1.1 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的概况 (26)4.1.2 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的主要功能 (27)4.1.3 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的主要结构及元件库 (27)4.1.4 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的主要操作步骤 (29)4.2 STATCOM的仿真 (29)4.2.1 仿真的主接线图 (29)4.2.2 仿真的主控制电路图 (30)4.2.3 仿真的调制电路图 (30)4.2.4 各仿真的波形图 (32)4.3 本章小结 (33)5 总结与展望 (33)5.1结论 (33)5.2展望 (34)参考文献 (35)英文原文 (37)中文译文 (44)致谢 (51)1 绪论1.1引言近年来，随着经济的快速发展，我国的电力工业也取得了前所未有的成就。
静止同步串联补偿器的机电暂态特性研究与仿真
仿真库搭建了含SSSC的单机无穷大系统,并对其机电暂态特。
1生进行了仿真．仿真结果表明系统发生故障后能有效地抑制功率振荡，并且SSSC不同的投入方式所产生的抑制效果不同。
在此基础上还总结了区内区外故障时S ＳSＣ的投入运行方式,且线路区内故障时SＳＳC若以旁路运行方式投入则能达到最佳效果．关键词：静止同步串联补偿器: 机电暂态特性；功率振荡；投入方式0引言静止同步串联补偿器是串联型的FACTS元件,是基于可关断器件构成的静止型补偿器件.它通过在线路中串联幅值可调,并与线路电流相角差为9０。
的电压来实现对线路纵向电压的控制。
SSSＣ具有其它元件无可比拟的优点:①可不需任何交流电容器或电抗器在线路内产生或吸收无率:XX②在同一电容性和电感性范围内，能产生与线路电流大小无关的可控补偿电压;③对次同步谐振及其它振荡现象具有一定的抑制能力;④接入储能器后，可对线路进行有率和无率补偿（增大或减少线路功率，甚至可使其反向流动)；⑤接入直流电源后，可补偿线路电阻（或电抗），与线路串补度无关地维持Ｘ／R的高比值；⑥能快速或几乎瞬时地响应控制指令;⑦适应单相重合闸时的非全相运行状态.综上所述,SSSC具有良好的应用前景，不论是我国电网的需要还是电力技术研究的要求，对静止同步串联补偿器进行研究与分析都是很有必要的.目前国内外对SＳSＣ的研究主要集中在的控制器和器件模型的搭建上。
利用仿真建立了SＳSC的模型，利用瞬时有功无率理论设计了装置的控制回路,并用无率参考值的阶跃变化来评估SSＳC的动态特性。
提出了阻尼功率振荡的串联FACＴS装置（如ＴCSC、的最优控制规律和安装位置的选择原则。
建立了SSSC的三阶动态模型,其注入电压幅值为脉冲宽度角的函数，用一阶惯性环节表示注入电压相角和脉冲宽度角的关系,利用直接反馈线性化方法提高了系统的鲁棒性。
与分别利用神经网络控制策略和模糊自整定PI控制方法设计了SSSC潮流控制器，提高了控制器的自适应能力和鲁棒性,了潮流调节速度.现有文献尝试利用**种算法和模型来使得SＳＳC控制器更加精确有效,而在ＳSＳＣ故障时的运行方式和故障后投入方式方面却缺乏深入研究。
第六章 静止式串联型补偿器
第6章静止串联补偿器GCSC、TSSC、TCSC 和SSSC6.1 串联补偿的目的第5章已介绍过，在连接两个交流系统的传输线路中点实行线路的并联补偿，能够对线路电压质量的改善具有很好的效果。
而在线路出现不断增加的电能需求时，通过并联补偿还能够对辐射线路的终端电压起到支撑作用。
从理论上讲，当两个并联无功补偿器之间的线路间隔较短，且当两个连接点电压的相位差足够大时，就能使线路传输功率达到传输线路的热容极限。
然而，并联补偿器在给定实时传输功率的条件下，对传输电压控制的效果是很有限的，因为所传输的功率大小最终是由线路串联阻抗、线路电压的幅值和线路终端电压的相位差来决定的。
一般可以认为，长距离的交流传输功率会受到线路串联阻抗的限制。
在20世纪80年代，无功串联补偿器就已经被用来抵消部分线路电抗，以提高线路传输的功率。
在后来的FACTS技术研究领域，也证明了采用可变串联无功补偿器，对于控制传输线路的潮流和提高系统稳定性等方面也能起到很好的作用。
可控串联线路的无功补偿是柔性交流输电系统（FACTS）的一个重要里程碑，它可用来控制线路的潮流、防止环流的出现、增强传输系统的利用率，还能利用它的快速控制特性来最大限度地降低系统扰动，并能弥补传统意义上对稳定裕量的要求。
本章将首先回顾串联型无功补偿的基本原理，使读者对于基于电力电子的串联补偿器有一个基本的背景知识，然后再介绍各种串联补偿器的基本原理，并根据系统可获得的最大传输功率、稳态功率传输极限、暂态稳定性、电压稳定以及功率振荡等基本要素，对串联补偿的效果进行评估。
6.1.1 串联电容补偿的概念串联电容补偿器的主要目的是降低输电线路从送端到受端间总的等效串联阻抗，也就是描述单U/X)sin 中的X。
串联补偿的两机模型类似于图5-1所示的并联补偿结构，只是条线路传输特性P=( 2在串联线路补偿模型中使用的是串联电容补偿。
为分析方便起见，在图6-1a中假设该补偿器串连在两段相同长度的线路中间。
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究
天津静止同步串联补偿器示范工程设计关键技术研究天津静止同步串联补偿器示范工程是以提高电力系统电压稳定性、改善电网电压质量、提高用电效率为目标的重点工程之一。
它利用现代集成电路技术、计算机控制技术、电力电子技术等先进技术，通过开发高性能电力电子设备和算法控制方法，实现对电力系统稳态和动态的优化调节。
本文将对天津静止同步串联补偿器示范工程的设计关键技术进行探讨，并就系统架构、控制策略、拓扑结构等方面展开说明。
（一）系统架构天津静止同步串联补偿器示范工程采用控制系统与电源系统分离的结构，其中控制系统由计算机控制器、通信设备、数据采集装置组成，电源系统则由高压电缆、变压器、滤波器、电容器、功率放大器等组成。
两部分系统采用可靠的通讯手段相互连接，实现控制系统和电源系统的协调运作。
（二）控制策略1.电压矢量控制策略电压矢量控制策略是一种基于磁场定向控制的电压控制方法。
在此方法中，电压和电流成为控制量，通过保持电压幅值恒定以及分析系统短路电流及其相位得出当期电流指令，从而实现电网电压稳定和功率优化的目标。
2.无功滤波控制策略无功滤波控制策略是一种适用于电力系统调节无功电流的控制方法。
该方法可以在电压发生变化的情况下及时调节电流，消除变压器等设备的无功损耗，并有效提高电压稳定性和功率因数。
（三）拓扑结构天津静止同步串联补偿器示范工程采用串联补偿的拓扑结构，即串联连接并联谐振电路和电容器。
在电力电子功率放大器的控制下，对无功电流进行调节，补偿电网的无功功率，从而实现对电网电压的优化控制。
总之，天津静止同步串联补偿器示范工程将先进技术与电力系统有效结合，为改善电网电压质量、提高用电效率提供了有效手段，为我国电力行业的可持续发展奠定基础。
静止同步串联补偿器_SSSC_的非线性鲁棒H_控制策略研究_胡益(反馈线性化)
VSI
图 1 SSSC 连接示意图 Fig. 1 SSSC connection diagram
SG UG RL XL RL XL US SL
T iLa iLb iLc uCa uCb uCc L R iSa Sa Sb Sc Cdc Udc N iSb iSc C O
1
SSSC 的数学模型
SSSC 主要是由电压源性逆变器(VSC)，直流储 能电容与耦合变压器构成，它在高压输电线路上的 连接示意图如图 1 所示。SSSC 在输电线路中的结 构原理图如图 2 所示。 根据图 2 以及 SSSC 的基本工作原理可得到 SSSC 在 abc 三相坐标系下的状态空间模型为 diS 1 (uC RiS SU dc uNO ) dt L duC 1 (iS iL ) (1) C dt dU dc 1 T dt C S iS dc 式中： iS iSa
胡 益，等
静止同步串联补偿器(SSSC)的非线性鲁棒 H∞控制策略研究
SG T SL
- 31 -
果相比 PI 控制有所提高， 但其只建立了 SSSC 的三 阶动态模型。文献[11]采用了逆系统原理和变结构 控制原理实现了 SSSC 非线性控制器设计，虽然变 结构控制具有较强的鲁棒性且控制参数也易于调 节，但是逆系统解耦线性化得到的子系统是伪线性 系统且存在隐动态。 文献[12]则在文献[11]的思想上 利用了 PI 控制原理以及精确线性化变结构控制的 设计方法，混合设计了五阶的 SSSC 动态模型非线 性控制器，有效地提高了对系统稳定性控制效果。 本文在文献[12]的基础上， 构建了 SSSC 系统的 完整五阶动态数学模型，考虑到系统在运行中会存 在各种不确定干扰对系统输出的不利影响，即系统 的鲁棒性。利用了 SDM(状态-动态-量测)混合反馈 线性化 H∞设计方法[13-15]，将系统的不确定性干扰 纳入到系统的数学模型中，从而设计出可以抑制系 统不确定性干扰的非线性鲁棒控制器，有效地抑制 了干扰对系统输出的影响。 并且最后利用 Matlab 仿 真软件，通过与传统的非线性最优控制方法[16]的控 制效果对比仿真，验证了它的有效性和优越性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)第1章绪论 (3)1.1柔性交流输电系统（FACTS）简介 (4)1.2TCSC与SSSC的综合性能对比 (5)1.3SSSC国外研究现状 (7)1.4本文主要容 (7)第2章 SSSC工作原理与工作特性 (8)2.1SSSC概述 (8)2.2SSSC的工作原理 (8)2.3SSSC的工作特性 (10)第3章 SSSC对维持系统电压稳定性的作用 (14)3.1系统电压稳定 (14)3.2SSSC对系统电压稳定性的影响分析 (16)第4章 SSSC对继电保护的影响 (20)4.1对电流差动保护的影响 (20)4.2对零序/负序保护的影响 (21)4.3对距离保护的影响 (21)4.4谐波的影响 (24)4.5低频分量的影响 (24)第5章 SSSC系统建模与仿真 (25)5.1SSSC的数学模型 (25)5.2SSSC系统仿真及结果 (30)第6章结论 (33)6.1工作总结 (33)6.2工作展望 (33)致 (34)参考文献 (35)静止同步串联补偿器（SSSC）研究摘要：随着我国经济发展，电力需求量增加迅速、电力系统规模不断扩大、人们对电能的依赖和要求也越来越高，这就对电网的可靠性有了越来越高的要求。
系统异常及其控制措施近年来受到高度重视。
FACTS技术的出现带来了新的控制技术和手段，可以进行系统电压控制和无功补偿，起到稳定系统电压的作用。
本文分析维持系统稳定的意义与局限，简单介绍了FACTS的产生及其家族的一些器件，简单比较TCSC与SSSC。
引出静止同步串联补偿器（SSSC），介绍SSSC国外研究现状和不足以及本文的研究容。
然后文章阐述了SSSC的工作原理和基本结构以及它的输出特性，紧接着分析电力系统稳定和SSSC对维持系统电压稳定的作用，然后解说SSSC对系统继电保护的各种影响。
为了对理论进行验证仿真本文对含有SSSC的系统进行数学建模和设计，简单说明仿真过程并给出仿真结果，用这些等等从不同方面充分说明展示SSSC对改善系统运行条件、提高电力系统的稳定性、增强电力网络输电能力等方面起到的作用及优势。
关键词：柔性交流输电系统；静止同步串联补偿器；电压稳定；继电保护Research on Static Synchronous Series Compensator (SSSC)Abstract：As the development of the economy of our nation, electric power demand increased rapidly, the scale of power system continues toexpand, and the dependence and demand of people to electric poweris higher and higher. So the require of electric grid’sreliability is higher and higher. In recent several years greatattention is paid to the anomalous system and its control measure.The appearance of FACTS device brings new control techniques andapproaches, which can control system voltage and compensatereactive power, then keep system voltage stable. This articleanalyses the meaning and limitation of keeping the system stable,it introduce the appearance of FACTS and some device of the family,it compare TCSC and SSSC simply .It lead to Static SynchronousSeries Compensator (SSSC), it also recommend the present situation,the insufficiency of SSSC at home and abroad, the study contentof this article is given a briefly presentation too. Then thisarticle expound the basic theory and construction of SSSC, thenit analyses the system steady and the action of SSSC on keepingthe voltage steady, afterwards this article explains someinfluences of the SSSC on relay protection. This essay include themath modeling and simulation design of system which include SSSC,then explain the procedure of the simulation simply and give theresult of the simulation, all this show the advantage and functionof SSSC in improving system’s running condition, enhancingsystem’s stability, increasing electric network’s transmissionabilityKeywords: FACTS；SSSC；Voltage Steady；Relay Protection第 1 章绪论随着我国乃至世界经济的发展，产业规模不断扩大化和产业种类日益多样化；人口增加，煤、石油等不可再生资源的日益减少，人们对环境保护的越发重视，促成了新能源的使用和新的发电方式的产生；再者由于能源分布和经济发展的不平衡，输电系统成了不可或缺的一部分，而当电力系统网络互联运行时有很大的效益，所以互联的大电网、跨国的联网输电的趋势将不断发展。
东欧、英国、瑞典、地中海、我国、泰国、俄罗斯等各国各地都在努力实现货已经实现非同期输电、直流输电、地区联网甚至跨国家联网输电。
凡事有弊有益，大电网和跨过电网输电在带来巨大效益和优势的同时也带来一系列的新问题：弱阻尼甚至负阻尼的频率和功率振荡,这些振荡使得互联电网量的电能损耗或被迫降低电网的输电能力,严重情况下甚至会造成电力系统的灾变,使整个系统的运行和调度受到很大的影响(电压失稳或电压崩溃)似的大量用户供电中断,造成巨大的经济损失和人们生活的混乱.为了满足越来越高的电压品质要求，科研以及各种相关人士一直对提高电力系统稳定性、电压品质、动态调节容量、速度等，由于静态稳定[2]，动态稳定、暂态稳定、电压稳定和热稳定限制电力系统输电能力，而且前四种因素是限制电网输电能力的主要因素，所以随着电力电子，计算机等的发展出现了FACTS[1]技术和设备，希望依靠电力半导体开关电路实现经济、方便、快速、有效的电力变换、电力补偿及电能控制，可以为传统电力系统的发电、输电、配电、用电等方面提供领先的技术：经济、方便、快速、有效的实施调控电力系统中电压、电流、阻抗、功率。
这些措施在在实现交流系统的灵活、方便、经济、有效的实时控制；提高交流输电功率极限；确保系统运行的稳定性；优化输电电网潮流；减少功率损耗，节能能源，提高输电线路变压器等电力设备利用率等方面发挥着神奇的作用。
STATCOM、SSSC、UPFC 是FACTS家族中较有代表的。
其基本原理都是等效为串联并联的电容电感，调节系统阻抗、注入或吸收功率以维持系统各项参数稳定等。
FACTS从根本上改变了对交流输电系统的传统的缓慢的、不连续的、不精确的、机械设备的控制；提供了快速的、连续的、精确的、智能的控制和潮流优化，增强了系统稳定性[4]，在系统发生事故时，及时做出调整防止事故扩大。
STATCOM较早出现是并联型的补偿调节，SSSC 是新型串联型的补偿调节，UPFC集合了串并联型补偿的优势。
1.1 柔性交流输电系统（FACTS）简介FACTS的概念是由美国著名电力专家 Narain.G.Hingorani 博士（美国电力科学研究院EPRI）在1986年提出的，它是随着电力电子技术和大功率半导体器件的产生和发展，是综合电力电子器件、微处理和微电子技术、通信技术、自动控制技术而形成的用于控制交流输电的新技术。
“柔性”很显然是相对与“刚性”而言的。
常规“刚性”控制是依赖机械型或机电型装置和设备，有级的、缓慢的、非智能的、低限的调节；而“柔性”主要依靠电力电子型装置和设备，连续的、快速的、微机控制的、调节围较大的调节。
“柔性”比“刚性”的控制作用更精确、更有效、鲁棒性更好。
FACTS的主要作用是提高输电网络潮流方向的控制能力和输电线路的输送能力：较大围的控制潮流、保证输电线路输送容量接近热稳定极限、在控制区域可以传输更多的功率，减少发电机的热备用、依靠限制短路电流和设备故障的影响以防止线路串级跳闸、阻尼电力系统震荡，提高系统稳定性。
FACTS家族很大，按原理、性能、与系统结合方式可分为多种类型，国外学者按各种控制器的主要功能和作用分为控制功率、改进暂态稳定、改进电压稳定三个大类；我国学者按动态潮流控制的物理特性以及接入系统的方式考虑分为并联补偿、串联补偿、网络耦合、电压注入、功率转移等；日本学者按FACTS控制器功能分为减少线路阻抗、电压控制、功率控制、功率和电压控制、相角控制、快速回路断开六种；其他还有发电型、输电型、供电型、并联型、串联型、串并联混合型。
并联型FACTS最早出现，代表性的有SVC（Static Var Compensator）、TCBR( Thyristor Controlled Breaking Resistor)、STATCOM(Static Synchronous Compensator)。
串联型FACTS出现较晚，代表性的有TCSC( Thyristor Controlled Series Capacitor)、SSSC(Static Synchronous Series Compensator)、NGH-SSR Damper。