FACTS控制器总结

FACTScontrollers的总结1.静止无功补偿器SVC(StaticVarCompensator)静止无功补偿器的典型代表是晶闸管投切的电容器(TSC-ThyristorSwitchedCapacitor)和晶闸管控制的电抗器(TCR-ThyristorControlReactor)。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TSC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，根据投切电容器的元件不同，又可分为TCR与固定电容器配合使用的静止无功补偿器(TCR+FC)，和TCR与断路器投切电容器配合使用的静止无功补补偿器(TCR+MSC)，以及TCR与TSC配合使用的无功补偿器。这些组合而成的SVC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，但SVC只能补偿系统的电压，并且其无功输出与补偿点节点电压的平方成正比，因而当电压降低时其补偿作用会减弱。SVC的主要作用是电压控制，但采用适当的控制方式后，SVC也可以有阻尼系统功率振荡和增加稳定性等作用。2.静止同步补偿器STATCOM(StaticSynchronousCompensator)静止同步补偿器也可以称为ASVG(ActivestaticVargenerator)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。ASVG根据直流侧采用的电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ASVG其动态补偿的机理是相同的。它可以通过控制其容性或感性电流，与系统交换无功，它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SVC相比，在系统故障的情况下静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。3.并联蓄能系统并联蓄能装置包括蓄电池蓄能系统BESS(BatteryEnergyStoragySystem)和超导磁能存储器SMES(SuperconductingMagneticEnergyStorage)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SMES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SMES与静止移相器相结合用于互联系统负荷频率控制。4.晶闸管控制的串联电容器TCSC(ThyristorControlSeriesCompensation)晶闸管控制的串联电容器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，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，是保证超高压电网安全稳定运行的重要措施。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。5.静止同步串联补偿器SSSC(Solid-stateSeriesCompensator)静止同步串联补偿器与静止同步补偿器(STATCOM)在结构上有类似之处，都是以DC/AC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、从而进行有效地系统控制。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。6.晶闸管控制的移相变压器TCPST(ThyristorControlledPhaseShiftingTransformers)晶闸管控制的移相变压器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，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。7.统一潮流控制器UPFC(UnifiedPowerFlowController)统一潮流控制器是一种从原有潮流控制装置的基础上发展而来的新型潮流控制装置，它由一个并联的换流器和一个串联的换流器通过公共侧的电容耦合而成，仅仅通过控制量的变化就可以分别实现并联补偿、串联补偿或移相器的功能，也可以将三者的功能结合起来以实现一定的控制目的。通过不同控制策略的设计，UPFC不但可以用于控制母线电压，线路潮流、提高系统动态和暂态稳定性，抑制系统振荡，而且可以快速地转换工作状态以适应系统的紧急状态的需要。