帶串聯(lián)補償FCL的特性分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u20488帶串聯(lián)補償FCL的特性分析概述 1187651.1串聯(lián)補償FCL的限流分析 1226211.2GTO導(dǎo)通角 3243241.3串聯(lián)補償度分析 45751.4串聯(lián)補償?shù)膭討B(tài)調(diào)壓分析 5150811.5串聯(lián)補償?shù)墓β收{(diào)節(jié)分析 646141.6串聯(lián)補償FCL對暫態(tài)穩(wěn)定的影響 71.1串聯(lián)補償FCL的限流分析以如下圖3-7簡單系統(tǒng)為例：圖3-7簡單系統(tǒng)參數(shù)如下，計算f點發(fā)生三相短路時的電流。(1)系統(tǒng)高壓側(cè)電壓為115KV，短路功率為1000MVA(2)主變壓器：115/6.3，30WVA，短路電壓(3)傳輸線路：(4)FCL參數(shù)：，當(dāng)GTO導(dǎo)通角為170°時，得的等效電感為取，，，在線路末端發(fā)生三相短路時，6.3kV電壓級的基準(zhǔn)電流為:①未加裝FCL：短路電流為：②加裝FCL后，，，得∴此時 短路電流為由①、②得：限流率補償度當(dāng)故障限流器參數(shù)選擇合理時，有明顯得限流效果。1.2GTO導(dǎo)通角由公式設(shè)為旁路電感與等效電容C發(fā)生并聯(lián)諧振程度最大時的晶閘管所對應(yīng)的導(dǎo)通角。①當(dāng)時與C發(fā)生并諧②當(dāng)時呈感性，有限流效果③當(dāng)時呈容性表3-1GTO導(dǎo)通角與阻抗性質(zhì)導(dǎo)通角范圍阻抗性質(zhì)71°<σ≤180°感性σ=71°并聯(lián)諧振σ<71°容性當(dāng)σ從180°逐漸減小時，限流程度增大，電流減小且為感性；當(dāng)減小到時，旁路電感L和電容器組等效電容C發(fā)生并聯(lián)諧振，此時等效電抗無窮大，限流程度最大，電流最??；當(dāng)小于后，隨著的減小，電流增大且為容性，電容兩端的電壓也會增大。C和的等效阻抗性質(zhì)隨GTO導(dǎo)通角變化的關(guān)系見表。所以，為提高限流器的限流效果，導(dǎo)通角合適的取值范圍是≤≤180°。1.3串聯(lián)補償度分析①投入補償電容補償度②投入補償電容補償度③投入和補償電容補償度表3-2電容器組與補償度的關(guān)系投切的電容器補償度%4.28%52.29921.43%49.3227%48.55350%46.2875投切的并聯(lián)電容器越多，對線路的補償度越來越低。當(dāng)串補度越高時，正常工作時，負荷側(cè)電壓越高，線路傳輸?shù)挠泄β试蕉?，但是串補度需結(jié)合實際的系統(tǒng)特性來選擇。1.4串聯(lián)補償?shù)膭討B(tài)調(diào)壓分析串聯(lián)補償對于用戶側(cè)來說是提供穩(wěn)定的電壓，從數(shù)學(xué)角度分析加裝了有串聯(lián)補償功能的故障限流器后電網(wǎng)對用戶側(cè)電壓進行調(diào)整的機理。如下圖3-8簡單系統(tǒng)中，用戶側(cè)的視在功率為，系統(tǒng)阻抗為，系統(tǒng)側(cè)電壓為，用戶側(cè)電壓為，由于系統(tǒng)電源至負荷點之間會產(chǎn)生一定的線路損耗，所以線路始端至末端會形成電壓降。圖3-8正常情況下，系統(tǒng)測電壓：進而若FCL的容抗為，則加裝FCL后線路的電壓降為：串聯(lián)補償后將用戶側(cè)的電壓提升了：1.5串聯(lián)補償?shù)墓β收{(diào)節(jié)分析對于中低壓線路而言，其電能輸送能力通常由最大允許電壓損失值決定，定義末端線路電壓和線路電流的夾角為，忽略電壓的橫向分量以及接入串補以后負荷功率因數(shù)和線路電壓的變化，在接入串補前的輸送容量為：當(dāng)線路投入串補裝置以后，系統(tǒng)的輸送容量變?yōu)椋航尤氪a裝置后，提高的輸送容量百分比為：1.6串聯(lián)補償FCL對暫態(tài)穩(wěn)定的影響（1）故障限流器的暫態(tài)模型在系統(tǒng)正常運行和系統(tǒng)發(fā)生故障而FCL未動作之前，F(xiàn)CL的等效電抗為一電容，對線路起串聯(lián)補償作用；系統(tǒng)故障發(fā)生后很短時間，F(xiàn)CL動作，即投入限流電感進行故障限流[36]。若忽略FCL中各元件本身的電磁暫態(tài)過程，并且將與線路串聯(lián)的限流電抗折算到線路上，則可以得到FCL的暫態(tài)模型，如圖3-9所示。系統(tǒng)正常以及故障后FCL未動作之前，開關(guān)S一直處于開斷狀態(tài)，故障發(fā)生后2ms，開關(guān)S閉合，限流電感X投入系統(tǒng)進行限流。圖3-9故障限流器的暫態(tài)模型（2）具有FCL的系統(tǒng)的功率特性圖3-10具有FCL輸電系統(tǒng)①系統(tǒng)正常運行時則②故障初始，F(xiàn)CL未動作時則③FCL動作后，電路化簡整理后可得則④故障切除后則由①~④可得出各功率特性之間地關(guān)系為：（3）系統(tǒng)功角特性由上式得出的系統(tǒng)在各種情況下的功角特性關(guān)系如圖3-11所示[30]。正常運行時，發(fā)電機向無窮大系統(tǒng)輸送的有功功率為Po，原動機的輸入功率PT=Po。圖3-11具有FCL保護的系統(tǒng)功角曲線發(fā)電機的工作點為a點，對應(yīng)攻角為δ0；發(fā)生短路瞬間，發(fā)電機的功角特性立即降為PⅡ，工作點移動到b點；2ms后，工作點沿P