5、电力系统补偿装置分析与UHV系统性能提升

电力系统补偿装置分析与UHV系统性能提升

1. 引言

现代电力系统为满足持续增长的电力需求，正广泛采用超高压交流输电（EHV）和特高压交流输电（UHV）系统。而UHV输电系统的性能可通过灵活交流输电系统（FACTS）设备和控制器得到显著提升。其中，门极可关断晶闸管控制串联电容器（GCSC）是一种强大的FACTS设备，可用于输电领域；混合补偿器则结合了GCSC和静止无功补偿器（SVC）。本文将对800KV和1500KV的UHV输电系统进行仿真，对比分析GCSC和混合补偿器在提升功率传输能力和无功功率裕度方面的效果。

2. 电力传输

输电线路按长度可分为短、中、长三种类型，对应不同的电压等级，如输电（220KV）、EHV输电（400KV）、UHV输电（800KV、1200KV和1500KV系统）。长线路长度超过250km，其线路参数分布在整个输电线路上，可用等效 - T和等效 - π网络表示。
- 等效 - π网络：
- 等效阻抗：$Z′ = Z\frac{sinh(γ l)}{γ l}$
- 等效导纳：$Y ′ = 2\frac{Ytanh(\frac{γ l}{2})}{γ l}$
- 等效 - T网络：
- 等效导纳：$Y ′ = Y\frac{sinh(γ l)}{γ l}$
- 等效阻抗：$Z′ = 2\frac{Ztanh(\frac{γ l}{2})}{γ l}$

以下是长线路等效网络的流程图：

graph LR
    A[长线路] --> B[等效 - π网络]
    A --> C[等