灵活交流输电技术

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浅谈灵活交流输电(FACTS)技术

浅谈灵活交流输电(FACTS)技术
识 产权 的 国家 。
2灵活 交流 输 电(AC S 的控制 装置 F T) 灵活 交流输 电技术 的基 础是控 制装 置, 按照接 入 电力系统 的方 式, A T FCS 控制装置 可以分为 串联和并联 两种形式, 其中前者 的主 要功 能是 调节控制 有功
调节系 统运行 电压和 无功 功率, 具有 工作 可靠 、调 节迅速 的优 点, 且费用 比较 经济 , 国 内外得 到 了广 泛应 用 。 在 SA C M 一种 由可关 断 电力 电子器 件和储 能元件 组成 的动态 无功补 偿 TT O 是 装 置, 又可 称为静 止无 功发生 器AV (da c dS a i a ee ao )】 SG A vn e t tc Vr G nr tr _, J 其功能类似 于 同步 调相机, 它响应迅 速, 既可 以提供 感性无功补 偿, 也可实现容 性无功 补偿 , 在任 何系统 电压下, 均能输 出额定 的无功功 率 , ] 调节 无功功 率的 能力 优于 S C 在 系统发 生 事故情 况 下的作 用 尤为 明显 。 V, 2 3 统 一潮流控 制器 除 了串联 和并联 补偿 装置之 外, 还有 一种将 串 、并联 两种补 偿方 式组 合 起来的FC S A T 控制 装置 , 为统 一潮 流控制 器 U F (n f e o e l w 称 P C U i i d P w r F o C nr le) 它同时具备 并联补偿 和 串联补偿 的功 能, o to lr, 既可 以调节系统无 功功 率, 也可 以调 节系统 有功 功率, 还可 以用来控 制 电网 电压 , 抑制 系统 振荡, 而 从 提 高系 统稳定 性 。U F P C是一种 重要 的灵活 交流输 电控 制器 , 认为 是功能最 被 强大 、最 具 有代表 性 的 F C A T S元件 。 3灵活 交流 输 电( A T ) F C S 的发展 前 景 灵活 交流 输 电技 术虽 然 刚刚 兴起, 但却 已经呈现 出了诱 人 的发展 前 景。 美 国 、 日本 、巴西及 欧洲 发达 国家都 已经投 入 了大 量 的人力和 财力 对 F C S A T 技 术进 行开发研 究工 作, 经过 二十来 年的发 展, 已经取 得 了很大 的进步 。我 国 FCS A T 技术 研究虽 然起步 稍晚 , 电力工作 者在 19 年 开始对 F CS 术进行 规 94 AT 技 划 研究 , 是也取得 了较好 的成 绩, 但 尤其 是 S AC I T TO 装置 的研 制成功 及投入 运 d 行, 标志着 我国成 为继 美、日、 之后世 界上 第 4 德 个拥有 此项 高新技 术 自主 知

柔性交流输电技术

柔性交流输电技术

目录一、柔性交流输电技术简介------------------------------------------------------------------11、背景-----------------------------------------------------------------------------------------12、主要内容-----------------------------------------------------------------------------------13、设备分类-----------------------------------------------------------------------------------14、主要功能及特点--------------------------------------------------------------------------25、工程应用-----------------------------------------------------------------------------------2二、FACTS技术发展及其应用1、技术分类---------------------------------------------------------------------------------32、FACTS技术的作用及适用范围---------------------------------------------------43、FACTS技术的应用情况-------------------------------------------------------------5三、总结----------------------------------------------------------------------------------------6简介柔性交流输电技术(Flexible Alternating Current Transmission Systems,简称FACTS)又称为灵活交流输电技术,由美国电力专家N.G. Hingorani于1986年提出,并定义为“除了直流输电之外所有将电力电子技术用于输电的实际应用技术”。

灵活交流输电(FACTS)技术

灵活交流输电(FACTS)技术
容 和 电感 两 种不 同 的储 能 元 件 ,可 以分 为 电压 型 和 电流 型 。无 论 是 电压 型 ,还 是 电 流 型 的 A V SG
可以将 T R与并联 电容器配合使用 ,根据投切 电容器 配 C
收 稿 日期 :2 0 — 3 2 06 0—2
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第3 9卷 第 4 期
20 0 8年 4月








3 (13~ 4 94: 1 3
Ap l2 0 i r 0 8
J u n lo rh atAg utrlUnv ri o r a fNote s 6c l a iest u y
E mah ws r l 3 C B - i wt@ 6 . O
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偿 器 。这 些 组 合 而 成 的 S C的 重要 特 性 是 它能 连 V 续调 节补 偿装 置 的无功 功率 ,可 以对无 功 功率 进行
它可 以用可靠 性很 高的大功率 可控硅元件 代替传 统元件 中的机 械式 高压开关 ,从而使 电力 系统 中
影 响潮 流分 布 的三个 主要 电气参 数 ( 电压 、线 路 阻 抗及 功 率 角 ) 可按 照 系统 的需 要 迅 速 调整 , 以期 实
a cV r e eao) 有 源 静 止 无 功 发 生 器 。它 的基 t a nrt 一 i g r
静 止无 功 补偿 器 的典 型 代 表 是 晶 闸管 投 切 的
电容 器 ( S — hr t wth dC p c o ) 晶 闸管 T C T yi o S i e a ai r和 sr c t
F CS A T 技术是现代 电力 电子技术与传统 的潮
流控 制 ( 阻抗 控 制 ,功 角控 制 等 ) 结合 的产 物 。 如 相

灵活交流输电技术

灵活交流输电技术

1 前 言
灵 活 交 流 输 电 ( e il AC ta s sin f xbe l rn mi o s
理 系统 (n ryma a e n y tm, MS 技 术和 e eg n g me t se E s )
综合 自动 化技 术 一起 预 测 , 将其 确定 为 “ 来输 电 未 系统 新 时代 的三项 支撑 技术 ” 或是 “ 现代 电力 系统
Ab ta t s r c :To i r v h r n i s in c p b l y a d e h n e i t g a o t o fAC r n miso y t m , mp o e t e t a smiso a a i t n n a c n e r lc n r lo i ta s s in s se t i p p r d s u s sFACTS t c n l g n d t i ,n h n s me t p so o t o lr n o to e h o o is h s a e i s e c e h o o y i e al a d t e o y e f n r l s a d c n r l c n l g e c e t a e i t o u e . t t f h r f n e p a e p we o t o lr a o n b o d i e p u d d W ih FAC r n r d c d S a e o e a to t r h s o rc n r l th mea d a r a x o n e . t t i e S TS
t c ol r a l e n p e hn ogy g e ty us d i owe yse s,twilpl y a m po t ntr e i ut e, s e ilyi rs t m i l a ni r a ol n f ur e p ca l n Chia. n ly, n Fi a l

浅谈柔性输电技术

浅谈柔性输电技术

AV S G工 作原 理 : 理想 A V (△p )可 通 过 改 变 对 SG =0 ,
济性 。
关键词: 柔性 输 电技 术
控 制 器 高压输 电 补 偿 器
1 AC S输 电技 术 简 介 F T 灵 活 交 流 输 电 系 统 ( A T ) 近 年 来 出现 的一 项 新 FC S 是 技 术 。它 “ 用 电力 电子 技 术 的最 新 发展 成 就 以及 现 代 控 应 制 技 术 实 现对 交 流 输 电系 统参 数 以至 网络 结 构 的灵 活 快
A V 山一并 联 于线 路 上 的 电压 源 型逆 变 器构 成 。 SG
年代 末 期 。 国 内对 F C S控 制 器 及 其 技 术也 给予 了足 够 AT
的重 视 ,在 各 有关 方 面 的支 持 和 资 助 下 已开 展 了多 方 面 的工 作 。
2 A T 控 制 器 的分 类及 工 作原 理 F C S
( ) 大范 围地 控 制 潮流 使 之按 指 定 路径 流 动; 1较 ( 保 证 输 电线 的负荷 可 以接 近 热稳 定 极 限 又不 过 负 2)
荷:
( 晶 闸 管 控 制 的 串 联 电 容 补 偿 器 T S T yio 2) C C( hr t sr
C n o e ei o pna r1 ot ld S r sC m e st y 。通 过 在 输 电线 中 间 串联 可 rl e o
A V ( dacd S t a e e t , 先 进 静 止 无 功 发 生 S G A vne t i V tG nr o ac ar
目前 , A T F C S已在 多方 面取得 应 用 成果 。 外从 6 国 0年 代早 期 就 开 始应 用 S VC,而 用 于 输 电 电 压 控制 则 始 于 7 O

灵活交流输电技术综述

灵活交流输电技术综述
国 内外研 究现 状 。 关键 词 : 活交流输 电 灵
相 间功 率 控 制 器
电 力 电子
中 图分 类 号 : 2 TM7
文 献标 识码 : A
文章 编 号 : 7 1 ( 1 0 一e o 1 1 0 —9 2 0 4 6 0 0) 9 1 —o 3
1 9 年 又 投 入 了 一 台 ±8 M v r AS 9 1 0 a的 VG成 功地 运 行在 14 kV的 输 电 线 路 上 , 美 国 于 5 而 1 9 年 投 入 了 一 台 ± l 0 a 的 AS 9 5 O Mv r VG。 我 国 清 华 大 学 和 河 南 电 力 局 共 同 研 制 成 功 了 台 ±2 0Mva 的 静 止 无 功 补 偿 器 , 于 r 并 l 9 年 在 河 南 洛 阳 朝 阳变 电所 投 入 运 行 。 9 9

理 论探 索 ・
灵活 交 流 输 电技 术综 述
张 永 萍 佟 大 鹏 田 力波 ( 甲 兵 技 术 学 院 吉 林 长 春 1 0 7) 装 3 1 1
摘 要 : 文 对 灵 活 交 流 输 电技 术 进 行 了综 述 , 灵 活 交 流 输 电 系统 中 主 要 的 几 种控 制 器 进 行 了介 绍 , 点 介 绍 了相 间 功 率 控 制 器 技 术 的 本 对 重

3 并联蓄蓄 电 池 蓄 能 系 统 ( S ) 超 导 磁 能 存 储 器 (M E ) , 采 用 BE S 和 S S等 是 并联 式 电 压 源 换 流 器 的 能 量 存 储 系 统 , 其 换 流 器 可 通 过 快 速 调 节 向 交 流 系 统 供 给 或 7 可转换 式静止补偿器 C C S 吸 收 电 能 。 S E 用 于 两 机 系 统 的 频 率 控 将 M S 可 转 换 式 静 止 补 偿 器 是 近 两 年 推 出 的 TS 它 制 , 以 有 效 地 抑 制 两 系 统 之 间 的 频 率 偏 FA C 控 制 器 的 一 种 新 产 品 , 实 际 上 是 可 移 。 可将 S 也 MES 静 止 移 相 器 相 结 合 用 于 将 基 于 同 步 变 流 器 的 串 并 联 补 偿 器 技 术 , 与

灵活交流输电技术综述

灵活交流输电技术综述

灵活交流输电技术综述论文关键词:灵活交流输电;相间功率操纵器;电力电子论文摘要:本文对灵活交流输电技术进行了综述,对灵活交流输电系统中要紧的几种操纵器进行了介绍,重点介绍了相间功率操纵器技术的国内外研究现状。

引言灵活交流输电(FACTS)技术是现代电力电子技术与传统的潮流操纵相结合的产物。

它采纳靠得住性高的大功率可控硅元件代替机械式高压开关,使电力系统中阻碍潮流散布的三个要紧电气参数(电压、线路阻抗及功率角)可依照系统的需要迅速调整,以期实现输送功率的合理分派,电压的合理操纵,降低功率损耗和发电本钱,大幅度提高系统稳固性,靠得住性。

此项技术是实现电力系统平安经济、综合操纵的重要手腕。

FACTS技术一经提出当即受到各国电力工作者的高度重视,国内外一些权威人士已经将灵活交流输电、综合自动化和EMS技术一路预测将其确信为“以后输电系统新时期的三项支撑技术”。

美国、日本等发达国家,和我国都投入了大量的人力和物力对此进行开发研究,很多装置已经投入了实际运行,在电力系统中发挥着重要的作用。

FACTS中的操纵器一、静止无功补偿器SVC静止无功补偿器的典型代表是晶闸管投切的电容器(TSC),和晶闸管操纵的电抗器(TCR)。

实际应用中,将TCR与并联电容器配合利用,依照投切电容器的元件不同,可分为TCR与固定电容器配合利用的静止无功补偿器,和TCR与断路器投切电容器配合利用的补偿器,和TCR 与TSC配合利用的无功补偿器。

这些组合而成的SVC的重要特性是它能持续调剂补偿装置的无功功率,进行动态补偿,使补偿点的电压接近维持不变,但SVC只能补偿系统的电压,其无功输出与补偿点节点电压的平方成正比,当电压降低时其补偿作用会减弱。

SVC的要紧作用是电压操纵,采纳适当的操纵方式后,SVC也能够有阻尼系统功率振荡和增加稳固性等作用。

目前,SVC技术已经比较成熟,国外从60年代就已经开始应用SVC,七十年代末开始用于输电系统的电压操纵,通过几十年的进展,不仅将静止无功补偿器,用于输电系统的电压操纵,也用于配电系统的补偿和操纵,还可用于电力终端用户的无功补偿一电压操纵。

SVC和STATCOM的区别

SVC和STATCOM的区别

FACTS的基本概况和发展前景一、FACTS概况柔性交流输电技术(Flexible Alternating Current Transmission Systems,简称FACTS)又称为灵活交流输电技术,由美国电力专家N.G. Hingorani于1986年提出,并定义为“除了直流输电之外所有将电力电子技术用于输电的实际应用技术”。

它是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于控制交流输电的新技术。

FACTS自诞生始就受到各国电力科研院所、高等院校、电力公司和制造厂家的重视,得到了广泛的研究和迅速的推广应用,成为电力工业近20年来发展最快和影响最广的新兴技术领域之一。

目前已发明了近20种FACTS控制器,部分已经商业化并取得良好的成效,成为解决现代电网诸多挑战的重要手段之一。

并使得电力系统的运行可靠性、电能质量的优质性、和系统运行的经济性得到前所未有的改善。

FACTS的基石是大功率电力电子技术,核心是FACTS控制器,关键是对输电网参数和变量的柔性化控制,使得电力系统中影响潮流分布的电压、网络阻抗、和功角这三个电气量可以人工调整。

FACTS技术通过适当的改造,还可应用于配电和用电网络,以改善电能质量和提供用户定制电力。

二、FACTS的发展背景柔性交流输电系统的提出与发展,一方面与电力电子技术的飞跃发展有关,另一方面,也与当时美国的国情有关。

在美国,由于电网转售电力的日益增加,使得输电系统中潮流分布十分不合理,加重了输变电设备与线路的负担,使输电容量的储备日益减少。

另外,由于环境保护等因素,建设新的高压输电线路的造价大大提高,并且十分困难。

这样,就向电力工作者们提出了一个挑战性的课题:如何更有效地利用现有输电网络、在不降低电力系统运行可靠性的前提下,大大提高线路的输送能力。

柔性交流输电系统也就应运而生了。

柔性交流输电系统能在较大范围有效地控制潮流;线路的输送能力可增大至接近导线的热极限;电网和设备故障的危害可得到限制,防止线路串级跳闸,以避免事故扩大;易阻尼消除电力系统振荡,提高系统的稳定性。

电力系统前沿技术

电力系统前沿技术

FACTS技术也在不断改进,一些新的 FACTS装置被开发出来,例如可转换静止 补偿器(Convertible Static Compensator),它由多个同步电压源逆 变器构成,可以同时控制2条以上线路潮流
(有功、无功)、电压、阻抗和相角,并 能实现线路之间功率转换
2.2定质电力技术
定质电力(Custom Power)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。
1.1微型燃气轮机
微型燃气轮机(MicroTurbine),是功率为 几千瓦至几十千瓦,转速为96000r/min, 以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超 小型燃气轮机,工作温度500℃,其发电效 率可达30。目前国外已进入示范阶段。其 技术关键是高速轴承、高温材料、部件加 工等。可见,电工技术的突破常常取决于 材料科学的进步。
三、状态维修技术
状态维修技术(Condition Based Maintenance)可以包涵可靠性为中心的维 修技术(RCM)和预测维修技术(PDM)。
3.1应用背景
这2项技术最初是应用于航空航天系统,后 来移植应用于核电站的维修,近年已成功 地用于发电厂设备的维修,并正在用于输 变电设备的检修。
1.2燃料电池
• 燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电 能的装置。它是一种很有发展前途的洁净 和高效的发电方式,被称为21世纪的分布 式电源 。
二、大功率电力电子技术的应用
电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、 大功率换流已经是比较成熟的技术。大功 率电子器件(HighPowerElectronics)的快 速发展也引起了电力系统的重大变革,通 常称为硅片引起的第二次革命。
• 预测性维修(Predictive Maintenance)是 根据对潜伏故障进行在线或离线测量的结 果和其他信息来安排维修的技术。其关键 是依靠先进的故障诊断技术对潜伏故障进 行分类和严重性分析(Criticality Analysis),以决定设备(部件)是否需要 立即退出运行和应及时采取的措施。

灵活交流输电技术在四川电网中的运用及展望

灵活交流输电技术在四川电网中的运用及展望

灵活交流输电技术在四川电网中的运用及展望范荣全(四川省电力公司,四川成都 610041)摘 要:分析了四川电网的现状及存在的问题,通过对FSC及S VS在四川500kV超高压电网的运用总结,在展望电网发展的基础上,结合四川水电资源及其外送通道的特点,提出灵活交流输电技术在四川电网的发展过程中将得到广泛的运用。

关键词:灵活交流输电;FSC;S VS;电力系统A bstr act:T he pres ent situation and exis ting prob lems of Sichuan pow er grid are analy zed,and the application of FSC(Fix ed Series Com pensator)and SV S(Static Var Sys tem)t o500kV EH V power s ystem is su mmarized.Base on the develo pment o f power sys tem and comb ined with water and electricity res ources as w ell as the characteristics o f trans mission path,it puts forw ard that flexible AC transmiss ion systems w ill be w idely applied in S ichuan power grid.Key w or ds:flex ible A C trans mission s ystems;FSC;S VS;power s ystem中图分类号:T M721 文献标识码:A 文章编号:1003-6954(2007)增-0034-04 自20世纪70年代以来,随着电力电子技术、计算机技术和控制技术的迅速发展,以提高输电线路的传输功率、提高电力系统的稳定水平、增强暂时过电压的控制能力、防止电压崩溃、增强系统的阻尼为目的的灵活交流输电技术(Flexible AC Transmission S ys2 tems)得到了迅速的发展,受到了各国电力界对这一新技术的高度关注。

电力系统自动化未来发展方向

电力系统自动化未来发展方向

一、电力系统自动化技术1.电网调度自动化。

电网调度自动化主要组成部分由电网调度控制中心的汁算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备、通过电力系统专用广域网连结的下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备等构成。

电网调度自动化的主要功能是电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷予测、自动发电控制、自动经济调度并适应电力市场运营的需求等.2.变电站自动化。

电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。

变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。

变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化.变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。

3。

发电厂分散测控系统(DCS)。

过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能l/O模件组成。

MCU模件通过冗余的l/O总线与智能l/O模件通讯。

PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。

运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。

运行员工作站接收PCU 发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段。

工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。

二、电力系统自动化总的发展趋势(一)当今电力系统的自动控制技术正趋向于1、在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。

柔性输电

柔性输电

柔性输电技术简介一、柔性交流输电1.1 交流柔性输电的概念交流柔性输电(Flexible Alternative Current Transmission Systems),是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术。

它是应用大功率、高性能的电力电子元件制成可控的有功或无功电源以及电网的一次设备等,以实现对输电系统的电压、阻抗、相位角、功率、潮流等的灵活控制,将原来基本不可控的电网变得可以全面控制,从而大大提高电力系统的灵活性和稳定性,使得现有输电线路的输送能力大大提高。

自己理解:交流柔性输电,之所以称之为柔性(灵活)输电,是因为相对于早期的输电网来说,它更多的应用可控的电力电子元件来控制电网的运行,改善电能质量。

因为电力电子元件的可控性而且开关速度快,就使得控制更加灵活,同时在解决电网问题时更具有实时性和易操作性。

1.2 交流柔性输电的优势①能在较大范围有效地控制潮流;②线路的输送能力可增大至接近导线的热极限。

③备用发电机组容量可从典型的18%减少到15%,甚至更少;④电网和设备故障的危害可得到限制,防止线路串级跳闸,以避免事故扩大;⑤易阻尼消除电力系统振荡,提高系统的稳定性。

自己理解:①得益于电力电子器件的灵活控制性,以及微处理微电子技术的发展应用,使得在控制电网功率流动方面更加灵活,可以实时有效的进行控制。

②由可控的电力电子器件组成的补偿装置,可以更加有效的对电路中有功,无功以及谐波进行补偿,使得在线路中的无功损耗减小,减小了线路的热损耗。

③因为可控的调节,使得线路电能的功率因数接近于1,所以发电机组全部用于发送有功功率,就可以在同等有功要求的条件下,减小发电机组的容量。

④由于开关器件的快速动作性和实时可控性,就能够有效及时的控制线路故障的扩散。

⑤因为电力电子设备组成的补偿装置,可以连续的调节电网阻抗,从而减小电力系统的震荡。

1.3 交流柔性输电的主要设备及原理用于输电系统的FACTS装置包括: SVC(静止无功补偿器)、STATCOM(静态同步补偿器)、 TCSC(晶闸管可控串补)、 TSSC(晶闸管开关串联电容器)、UPFC(统一潮流控制器)、TCPST(可控移相器)等。

电力系统中的灵活交流输电系统(FACTS)技术研究

电力系统中的灵活交流输电系统(FACTS)技术研究

电力系统中的灵活交流输电系统(FACTS)技术研究电力系统中的灵活交流输电系统(FACTS)技术研究I. 引言1.1 背景和意义随着电力需求的不断增长,电力系统的可靠性和稳定性越来越受到关注。

然而,传统的交流输电系统存在一些限制,如潮流控制、电压稳定性和主动防御能力较弱等问题。

灵活交流输电系统(FACTS)技术应运而生,它可以有效地解决这些问题,并提高电力系统的运行效率和稳定性。

1.2 FACTS技术的概述灵活交流输电系统(FACTS)技术是一种通过控制电力系统的电气参数来改善系统性能的先进技术。

它包括多种设备和技术,如静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)和静止串联补偿器(SSSC)等。

FACTS技术可以用于电力输电线路、变电站和系统控制等方面,以提高输电能力、减少线路损耗、提高电压稳定性等。

II. FACTS技术的原理与分类2.1 FACTS技术的基本原理FACTS技术的基本原理是通过在电力系统中插入可控元件来改变系统的电气参数。

通过控制这些电气参数,可以实现潮流控制、电压稳定性和阻尼振荡等目标。

这些可控元件可以包括变压器、电容器、电感器和功率电子设备等。

2.2 FACTS技术的分类根据其应用范围和控制电气参数的不同,FACTS技术可以分为多个类型。

常见的FACTS技术包括静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)、静止串联补偿器(SSSC)和柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission System,简称FACTS)等。

每种技术都有其独特的特点和适用环境。

III. FACTS技术的应用与效果3.1 FACTS技术在电力输电线路中的应用通过在电力输电线路中应用FACTS技术,可以实现对潮流的灵活控制,从而提高线路的可用输电能力和稳定性。

SVC和STATCOM等技术可以通过调整电压和电流来控制潮流的分布和方向。

3.2 FACTS技术在变电站中的应用在变电站中,FACTS技术可以通过控制电压和电流等参数来改善电力系统的稳定性和电压质量。

柔性交流输电简述

柔性交流输电简述

前言随着电力电子技术的发展,近几年出现了一项电力系统新技术,即柔性交流输电技术(FACTS),也称灵活交流输电技术f31。

FACTS技术自提出至今发展十分迅速,已有20多种属于FACTS技术的控制器在应用或研制开发中,其中多个类型都具有无功补偿的功能,且能很好的满足当今电力系统对无功功率进行快速、动态补偿的要求。

柔性交流输电技术(FACTS)的概念最初是由美国著名的电力系统专家Hingorani N G于1986年提出的,后经多次修订,1997年IEEE PES 冬季会议上对FACTS的定义如下:所谓柔性交流输电(FACTS),即是装有电力电子型或其它静止型控制器以加强可控性和增大电力传输能力的交流输电系统。

FACTS控制器是可提供一个或多个控制交流输电系统参数的电力电子型系统和其他静止型设备。

由此可见,柔性交流输电技术的实质就是将电力电子技术与现代控制技术相结合,以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。

目录第一章:我国研究和应用FACTS的必要性及其前景第二章:FACTS 技术的分类及其技术原理第三章:基于FACTS技术的无功补偿技术第一章:我国研究和应用FACTS的必要性及其前景当前,我国电力系统的发展面临严重挑战,由于环境限制、负荷需求增长、用户对电力系统供电的可靠性与经济性的要求日益严格、建设输电线的投资费用增加等原因,出现由地区电力系统发展为大区间联网的现代电力系统的趋势日益明朗。

我国能源分布不均与负荷中心之间的不协调导致远距离输电与大电网的形成,出现系统振荡、系统稳定控制、交直流混合电网协调、潮流调控能力、电压崩溃与电压稳定等问题,这都要求提高输电系统的输电能力和调控能力。

另外,电力市场的出现、发电部门与用电部门的分离、电力市场竞争的出现,促使输电部门成为两者的中介机构的形成,迫切需要输电系统有很强而且方便、快速的调控手段,以适应电力市场发展的需要。

国内柔性交流输电系统研究现状与发展趋势

国内柔性交流输电系统研究现状与发展趋势

国内柔性交流输电系统研究现状与发展趋势1. 研究现状柔性交流输电系统是一种新型的电力输电技术,具有提高电力系统传输能力、改善输电网络稳定性和灵活性的优势。

目前国内柔性交流输电系统的研究已经取得了一些重要进展。

首先,国内研究机构和电力企业在柔性交流输电系统的关键技术方面进行了大量的研究。

研究人员利用现代控制理论和数字信号处理技术,设计了一系列的柔性交流输电系统控制算法和控制策略。

同时,国内的电力企业也积极开展了柔性交流输电系统的示范工程,验证了该技术在实际应用中的可行性和效果。

其次,国内的柔性交流输电系统装备制造商也在不断推出新的产品和解决方案。

这些装备包括柔性交流输电变流器、柔性交流输电线路等,能够满足不同电网对柔性输电的需求。

这些装备的推出,为国内柔性交流输电系统的发展提供了坚实的技术支持。

最后,国内一些高校和科研机构也开展了柔性交流输电系统的理论研究。

他们通过建立模型和进行仿真实验,研究了柔性交流输电技术在电力系统中的应用效果和优化策略。

这些研究成果不仅推动了柔性交流输电系统的发展,也为国内电力系统的现代化提供了有力支撑。

2. 发展趋势柔性交流输电系统在国内的应用前景十分广阔,同时也面临一些挑战。

以下是国内柔性交流输电系统发展的一些趋势:首先,柔性交流输电系统将逐渐成为电力系统调度和安全控制的重要工具。

随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的增加,柔性交流输电系统可以更好地提高电力系统的稳定性和可靠性,为电力系统的可持续运行提供支持。

其次,柔性交流输电系统将逐渐向大规模电力系统拓展。

目前国内的柔性交流输电系统主要应用于小规模的试点工程,随着技术的不断进步和经验的积累,柔性交流输电系统将逐渐向大规模的电力系统拓展,为电力系统提供更好的灵活性和可控性。

此外,柔性交流输电系统的数字化和智能化发展是一个重要趋势。

随着信息技术的发展,柔性交流输电系统可以通过实时监测和控制,实现对电力系统的精确调度和管理。

灵活交流输电与用电节能降耗技术

灵活交流输电与用电节能降耗技术

这种补偿方法有三个重要的缺点
背景
IEEE对FACTS的技术支持
自1986年起到1997年,为确定FACTS明确定义,IEEE的FACTS 工作组设立了一个专题组(TF)负责综合FACTS技术概念的定义, 1997年在IEEE的冬季会议上,TF提出一份报告,对FACTS做了一 个概括性的定义。
背景
IEEE对FACTS的技术支持
节能降耗的实际体现
忽略公式推导,我们也可以理解无功补偿对于节能降耗的作用。如前述,当无功补 偿实施后,我们可以得到一个相当于电阻性的负荷,就是说除了必要的有功功率外, 多出来的其他部分都已经通过补偿解决,故而无功补偿显然具有节能降耗的效果。
用户电压品质的保证
如前述,用户侧由于感性无功功率的存在,将导致负荷端电压的下降,因此,无功 功率的补偿可以对用户电压品质起到改善作用。
以下介绍用户侧DFACTS设备的原理和应用
无功补偿类 谐波治理类 节能设备类 供电可靠类
无功补偿技术
无功补偿的背景
随着区域电网互联的发展和负荷用电密度的增加,最大限度的发挥 输电线路的设计容量和提高系统的运行稳定性的问题就日益突出。 要解决该问题,首先要考虑系统的电压分布的情况。 电力系统中的电压分布的情况和系统中的无功潮流分布的关系十分 的密切。因此,为了要调整系统的电压分布,必须要调整系统中的 无功潮流的分布。 在电力系统中,任何的用电装置以及输配电设备都要占用一定的无 功功率。这时无功电流的存在使得线路的总电流加大,所以相对的 增大了输配电线路的有功损耗,从而造成了电压下降、电能浪费, 进一步恶化了电力系统电能质量。由于电网中的负载绝大多数为感 性负载,因而可采用并联电容器组来进行无功补偿。通过对并联电 容器组的投切控制来进行无功补偿是一种简单易行的措施,并且已 经得到了广泛的应用。系统的无功得到了补偿,系统的电压分布情 况就会相对提高。并联无功补偿也是调整系统电压的常用措施之一。

柔性交流输电系统的技术优势及应用前景分析

柔性交流输电系统的技术优势及应用前景分析

柔性交流输电系统的技术优势及应用前景分析柔性交流输电系统是一种新兴的输电技术,它通过采用柔性直流传输,提高了电力输送的效率和可靠性。

本文将对柔性交流输电系统的技术优势以及应用前景进行深入分析。

一、技术优势1. 电力输送效率高:柔性交流输电系统采用直流传输,避免了传统交流输电中的电压降低、电流损耗等问题,在长距离输电中具有较高的能效。

2. 可靠性和稳定性强:由于直流传输不会受到交流系统中的瞬态过电压和频率波动等干扰,柔性交流输电系统的电力传输稳定性更高,能够减少输电线路中的电力损耗和线损。

3. 降低电力损耗:柔性交流输电系统采用高效的智能电压控制技术,能够确保电压稳定,并根据负载实时调整电流,从而降低电力损耗,提高输电效率。

4. 对环境友好:柔性交流输电系统采用的逆变器技术可以有效地减少谐波造成的污染,并采用高频逆变器,减小了传输线路的体积和重量,降低了对环境的影响。

5. 适应性强:柔性交流输电系统可以实现多电网之间的互联,能够适应不同电压级别和频率的电力系统,提高了输电的灵活性和适应性。

二、应用前景1. 跨区域大容量输电:柔性交流输电系统具有较高的功率传输能力和稳定性,可以实现长距离的跨区域大容量输电。

这在我国国土广阔、区域经济发展不平衡的背景下,对于资源优势区域的电力输出将有重要的促进作用。

2. 优化电力系统结构:柔性交流输电系统可以将分布在不同地区的可再生能源集中到一个大规模的电力系统中进行传输,有效解决可再生能源发电与用电区域之间的差异,优化了电力系统的结构。

3. 促进电力市场发展:柔性交流输电系统的应用将促进电力市场的发展,实现不同地区之间的电力交易,提高电力市场的竞争程度,为用户提供更多选择,降低用电成本。

4. 提高电力供应可靠性:柔性交流输电系统采用了先进的电力传输技术和智能控制系统,能够实时监测输电线路的工作状态,并进行智能调整,提高了电力输送的可靠性和稳定性。

5. 降低能源消耗和环境污染:柔性交流输电系统能够降低能源消耗和电力损失,减少温室气体的排放,对于应对气候变化和环境保护具有重要意义。

灵活交流输电技术在智能电网中的应用

灵活交流输电技术在智能电网中的应用
Chi na)
A b t a t:The c sr c onfgu a i nsofs ve alt pi lfe bl C r s ison s sem ( i r to e r y ca l xi e A tan m s i y t FA CTS) c nt ol sar e c ie aong w ih o r l e d s rb d l er t
g i r l sr t d.Th o rd a e i u t a e l ec mp rs n wih c n e to a t o ss o h t ACTS c n r l ri a v n a e u n f s r s o s a io t o v n i n l me h d h wst a F o to l S d a t g o si a t e p n e e s e d,f e u n o to n o tn o sc n r l b l y.I i a l n ia e h tF pe r q e tc n r l d c n i u u o t o i t a a i t s fn l i d c t d t a ACTS t c n q e s p o t t e c n t u t n i y e h i u u p rs h o s r c i o
摘 要 :介 绍 了几种 典 型 灵 活 交 流 输 电 系统 ( l il A r n mi o s m ・F T )-¥ 器 的 的 构 造 及 其 对 电 网 f x be C ta s s n s t e i y e AC S 4.' g ]
的 作 用 ,具 体 阐 述 了 F T 技 术在 电 力 系统稳 态 和 动 态 e的 应 用 , 即可 进 行 快 速 、连 续 、灵 活 的 无 功 补 偿 和 无 AC S e 功优 化 管 理 .抑 制低 频 振 荡 和 次 同 步振 荡 ,进 行 动 态 潮 流 控 制 及 电 压 控 制 ,提 高 电 网 的 动 态 性 能 和 稳 定 水 平 。 说 明 了 F T 技 术 引入 智 能 电 网 带 来 的 益 处 ,比较 了 F T AC S AC S控 制 器 较 传 统 方 法 的 优 越 性 在 于更 快 的 响 应 速 度 、
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晶 闸 管 控 制 的 移 相 变 压 器 ( thy risto r con t ro lled p ha se sh ift ing t ran sfo rm er, TCPST ) 是 利用可控硅开关控制移相角度从而改变线路两侧 的移相角来控制潮流的大小或方向。经过多年的理 论研究表明 TCPST 具有提高联络线传输潮流, 抑 制小干扰, 提高系统稳定性, 阻尼功率振荡, 母线电 压控制, 规约联络线潮流等功能[15], 晶闸管控制的 移相器的控制速度快, 相角阶梯可以很小, 甚至达 到无级调节, 但晶闸管控制的移相器有一个缺点, 它本身需要消耗无功功率, 运行中一般需要与无功 补偿装置联合使用, 并且谐波的含量较高, 因此对 电能质量有一定的影响。 3. 7 统一潮流控制器
Ξ 收稿日期: 2006204220; 修回日期: 2006207231
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电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报 2007 年 6 月
出现了门极可关断 (Gate T u rn O ff, GTO ) 电压源 换流器的新一代 FA CT S 控制器, 主要有串联潮流 控制器、静止移相器、高级无功补偿器、静态同步补 偿器、静止同步串联补偿器、统一潮流控制器, 以及 最新一代新型控制器线间潮流控制器、广义统一潮 流控制器和相间功率控制器。
3 FACTS 中的控制器及其原理
3. 1 静止无功补偿器 静 止 无 功 补 偿 器 ( sta t ic va r com p en sa to r,
SV C) 的 典 型 代 表 是 晶 闸 管 投 切 的 电 容 器 ( thyristo r sw itched cap acito r, T SC) 和晶闸管控制 的 电抗器 ( thyristo r con t ro lled reacto r, TCR )。如 果只是将这两种无功补偿器单独使用, 它们都有各 自的缺点, 单独的 TCR 只能吸收无功功率, 而不能 发出无功功率; 单独的 T SC 对于抑制冲击负荷引 起的电压闪变是不够的。为了解决这些问题, 可以 将 TCR 与并联电容器配合使用。这些组合而成的 SV C 的重要特性是它能连续调节补偿装置的无功 功率, 可以对无功功率进行动态补偿, 使补偿点的 电压接近维持不变。SV C 的主要作用是电压控制, 但采用适当的控制方式后, SV C 也可以有阻尼系 统功率振荡和增加稳定性等作用[ 5 ]。经过几十年的 发展, 不仅将静止无功补偿器, 用于输电系统的电 压控制[6], 也用于配电系统的补偿和控制, 还可用 于电力终端用户的无功补偿 2 电压控制, 例如电气 化铁路、电弧炉等负荷波动大、无功功率频繁变化 的场所[7 ]。 3. 2 静止同步补偿器
2 FACTS 控制技术的发展
FA CT S 控制技术经数十年的不断发展完善, 实现的功能也日趋强大, FA CT S 家族也由最初的 几 种发展到现在的数 10 种。最初, FA CT S 控制技 术主要采用反并联晶闸管控制结构, 这种技术的应 用主要有静止无功补偿器、可控串联补偿器、可控 移相器、可控移相器等。随着电力电子技术的进步,
摘要: 为了提高输电系统的输送能力和交流输电运行整体控制能力以及开辟高压和超高压交流输电的新方 向, 对灵活交流输电系统中的控制技术和几种主要的控制器进行了阐述, 并重点分析了相间功率控制器技术 的国内外研究现状, 认为, 灵活交流输电技术的不断发展完善并在电力系统中大量的应用, 将会为我国未来电 网的发展和运行管理提供强有力的工具。 同时, 指出了灵活交流输电技术今后的发展趋势及美好发展前景。 关键词: 灵活交流输电; 相间功率控制器; 电力电子 中图分类号: TM 72 文献标识码: A 文章编号: 100328930 (2007) 0320113205
Survey of Flex ible AC Tran sm iss ion System Technology
W AN G Shu2w en, J I Yan2chao , M A W en2chuan (Schoo l of E lect rica l Eng ineering and A u tom a t ion, H a rb in In st itu te of
1 前言
灵 活 交 流 输 电 (flex ib le A C t ran sm ission systm e, FA CT S) 技术是性很高的 大功率可控硅元件代替传统元件中的机械式高压 开关, 从而使电力系统中影响潮流分布的 3 个主要 电气参数可按照系统的需要迅速调整, 以期实现输 送功率的合理分配, 电压的合理控制, 降低功率损 耗和发电成本, 大幅度提高系统稳定性, 可靠性。此 项技术是实现电力系统安全经济、综合控制的重要 手段[1, 2 ]。
第 19 卷第 2007 年 6
3月期
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报 P roceed ing s of the CSU 2EPSA
V o l. J un.
19 N o. 3 2007
灵活交流输电技术Ξ
王树文, 纪延超, 马文川
(哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院, 哈尔滨 150001)
静 止 同 步 补 偿 器 ( sta t ic synch ronou s com p en sa to r, STA TCOM ) 也 可 以 称 为 A SV G (act ive sta t ic va r genera to r) —— 有源静止 无功发生器。它的基本原理是将自换相桥式电路通 过电抗器或者直接并联在电网上, 适当调节桥式电 路交流侧输出电压的幅值和相位, 或者直接控制其 交流侧电流, 就可以使该电路吸收或发出满足要求 的无功电流, 实现动态无功补偿。由于它将电压源 逆变技术应用于无功补偿领域, 不需要大容量的电 容, 电感等储能元件, 因而大大地发展了传统的无 功控制概念。A SV G 的重要特性是输出的无功功率 不受系统电压的影响, 在任何系统电压的情况下, 都能输出额定的无功功率, 与 SV C 相比, 在系统故 障的情况下静止同步补偿器维持系统电压、提高系 统暂态稳定性和抑制系统振荡的作用较明显; 近二
T echno logy, H a rb in 150001, Ch ina)
Abstract: To im p rove the tran sim ission cap ab ility and enhance in teg ra l con tro l of A C tran sm ission system , th is p ap er d iscu sses FA CT S techno logy in deta il, and then som e typ es of con tro llers and con tro l techno log ies a re in troduced. Sta te of the a rt of in terp ha se pow er con tro ller a t hom e and ab road is expounded. W ith FA CT S techno logy g rea tly u sed in pow er system s, it w ill p lay an im po rtan t ro le in fu tu re, esp ecia lly in Ch ina. F ina lly, the developm en t trend and fo reg round of the techno logy a re p resn ted. Key words: flex ib le A C tran sm ission system (FA CT S) ; in terp ha se pow er con tro ller; pow er electron ics
第 19 卷第 3 期 王树文等: 灵活交流输电技术
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静 止 同 步 串 联 补 偿 器 ( sta t ic synch ronou s series com p en sa to r, SSSC ) 与静止同步补偿器在 结构上有类似之处, 都是以 DC A C 逆变器为基本 结构, 它的基本原理是向线路注入一个与电压相差 90°的可控电压, 以快速控制线路的有效阻抗、从而 进行有效的系统控制。它在系统中的作用有些类似 于 TCSC, 但是, 它控制潮流的能力远大于单方向 减少线路阻抗功能的 TCSC 控制器, 并且谐波含量 小[14 ]。 3. 6 晶闸管控制的移相变压器
FA CT S 技术一经提出立即受到各国电力工作 者的高度重视[3], 研究主要集中在潮流控制、提高 稳定性、增强阻尼以及控制器的等方面。国内外一 些权威人士已经将 FA CT S 技术与先进的能量管
理系统 (energy m anagem en t system , EM S) 技术和 综合自动化技术一起预测, 将其确定为“未来输电 系统新时代的三项支撑技术”或是“现代电力系统 中三项具有变革性影响的前沿课题之一[ 4 ] ”。美国、 日本和欧洲一些发达国家, 以及我国, 都已经投入 了大量的人力和物力, 对此进行开发研究, 并取得 了一定的成绩, 很多装置已经投入了实际运行, 在 电力系统中发挥着重要的作用。
( sup erconduct ing m agnet ic energy sto rage, SM ES) 等, 是采用并联式电压源换流器的能量存 储系统, 其换流器可通过快速调节向交流系统供给 或吸收电能。将 SM ES 用于两机系统的频率控制, 可以有效地抑制两系统之间的频率偏移。也可将 SM ES 与静止移相器相结合用于互联系统负荷频 率控制[10 ]。 3. 4 晶闸管控制的串联电容器
晶 闸 管 控 制 的 串 联 电 容 器 ( thyristo r con t ro lled series cap acito r, TCSC ) 的模块主要由 串联电容和含有电抗、晶闸管开关的并联回路组 成, 通过可控硅控制可以灵活、连续地改变补偿容 量[11], 达到快速响应的效果。TCSC 在改善电力系 统性能方面有很多优点, 将 TCSC 用于高压输电系 统, 可发挥现有系统的潜力, 提高功率传输极限, 灵 活地调节系统潮流, 增加系统阻尼作用, 保证超高 压电网安全稳定运行。TCSC 技术已经引起各国研 究学者的重视, 对 TCSC 的研究主要集中在提高暂 态稳定性、抑制次同步谐振、阻尼系统间功率振荡、 避 免电压崩溃等[12]。而近几年对 TCSC 抑制次同 步谐振和暂态特性的研究较活跃。
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