TCSC晶闸管控制串联电容器补偿技术

UB B
HB PLB PGB PGB=PLB-P
220Kv成碧串补工程整体图
增加售电收入
基本串补度为50%，工程投运以后输 送能力提高100MW以上，暂态稳定极 限提高33%，年收入增加1.2亿。
节约基建投资
如果没有可控串补，需架设150公里的 第二条成碧线才能解决陇南电网水电 送出问题，节约了1亿元
TCSC的结构
解决 方法
器件 模型
优点
解决问题 的器件
↓↓
解决 方法
器件 模型
优点
解决 方法
器件 模型
优点
控制输电线的串 联补偿度
提高输电线的 输电容量
潮流控制
低频功率振荡
抑制次同步振 荡
降低直流偏移 电压
电压支持
降低短路电流
提高了串联电容 器的保护水平
TCSC的工作原理
TCSC通过对触发脉冲的控制改变晶闸管的触发角， 继而改变由其控制的电感支路中电流的大小，连续 改变总的等效电抗。
模式 ◎感性微调模式。 此时，VT1、VT2的导通角较大，整个TCSC的阻抗呈现感性 电抗特性。
TCSC的阻抗值与触发延迟角α的关系
固定的串补电容C、一个由晶闸管控制的电抗器L、金 属氧化物压敏电阻(M0V)、晶闸管阀及旁路开关等元件
TCSC仿真实验
仿真模型
导通角为0度
电容支路 电压波形
导通角为0度
电感支路 电流波形
导通角为45度
电容支路 电压波形
导通角为45度
电感支路 电流波形
导通角为90度
电容支路 电压波形
导通角为90度
电感支路 电流波形
导通角为180度
电容支路 电压波形
导通角为180度
电感支路 电流波形
TCSC应用实例
应用实例
• 我国第一套国产可控串联补偿装置——甘肃碧成220kv输电线路可 控串补装置
可控串补与固定串补的比较
优点： 在网型电网中，可控串补可用于控制线路潮流。 优化系统运行方式、降低网损。 利用短时过载能力，提高系统稳定性和传输能力。 阻尼系统低频振荡。
缺点： 技术复杂程度增加； 造价高； 可靠性稍低。
退出运行6次，发出警告20次
TCSC对继电保护的影响
• 对距离保护的影响 • 对零序/负序保护的影响 • 对纵联保护的影响
TCSC晶闸管控制串联电容器补偿技术
主要内容
TCSC产生背景 TCSC的结构 TCSC的工作原理 TCSC仿真实验 TCSC应用实例
TCSC产生背景
TCSC : Thyristor Controlled Series Compensation 晶闸管控制串联补偿电容器
串联补偿
电源
串联电容器组
输电线路
e 等值系统
输送功率
E∠0
U∠δ
e
EU
未补偿输送功率 =
Sin XL
补偿后输送功率 =
EU XL - XC
Sin
降低系统阻抗 ===> 提高输送功率
线路压降
来自百度文库高功率输送能力
改善系统的稳定性
控制环网中的潮流分布 降低网损 避免建设新的输电线路
P
HA UA A PGA
PLA
PGA=PLA+P
TCSC有四种工作模式： ◎晶闸管截止。
此时，TCSC等同于固定串联补偿。
◎晶闸管旁路。
此时，VT1、VT2全导通，
线路电流大部分通过L，整个TCSC呈现小电抗特性。 ◎容性微调模式。 此时，VT1、VT2的导通角较小，整个TCSC的阻抗呈现大于 C本身容抗的容性电抗特性。TCSC通常都是运行在容性微调
应用前景
• FACTS技术是提高电网可控性的重要技术措施，而TCSC是FACTS的 重要组成部分，会有很大的应用。