关键词:
柔性交流输电系统
晶闸管可控串联补偿
继电保护
仿真
摘要:
可控串联补偿(Thyristor Controlled Series Compensation即TCSC)电容器是灵活交流输电系统的重要组成部分。TCSC装置可以快速而平滑地调节串接在输电线路中的有效容抗值,从而达到提高系统传输能力,灵活控制系统潮流,改善系统暂态稳定性等目的。可控串联电容补偿器(TCSC)因为其潜在的经济性和性能效益,在各国FACTS实践中均为首选的实用化装置。但可控串补运行于电力系统中时,会产生谐波、电力网络参数的快速变化和快速动态过程。输电线路采用串联电容补偿后,在发生短路故障时会产生一些不同于常规物理线路的特殊物理现象。这些不仅给传统保护的整定带来困难,甚至给传统的保护理论也提出了挑战,不可避免地对继电保护的性能带来影响。为了保证电力系统的安全稳定运行,有必要深入研究TCSC对现有继电保护的影响,考查现有继电保护系统在TCSC线路上的适应性。
本文首先在总结国内外文献的基础上概述了FACTS技术特别是TCSC的产生、发展及其研究和应用现状,详细介绍了TCSC的电路结构、工作原理、工作模式及其控制系统,分析了TCSC的稳态基波阻抗特性。本文根据TCSC的基本原理,推导了线电流同步方式下的稳态基波阻抗与触发角的关系,利用PSCAD软件,完成TCSC触发、同步、控制各模块,建立比较详细的TCSC器件模型,并在双端电源系统中进行仿真。最后,通过对含TCSC线路继电保护的PSCAD仿真,分析了被保护线路发生接地故障时,TCSC对输电线路继电保护的影响;并讨论了减少TCSC影响的一些措施,进而对含TCSC线路的继电保护提出了建议意见。