6、特高压输电系统补偿装置对比分析及风力发电系统电压控制研究

特高压输电系统补偿装置对比分析及风力发电系统电压控制研究

在现代电力系统中，特高压输电系统的性能提升以及风力发电系统的稳定运行至关重要。本文将深入探讨GTO控制串联电容器（GCSC）、静止无功补偿器（SVC）和混合补偿器（GCSC - SVC）在特高压输电系统中的应用，以及混合柔性交流输电系统（FACTS）装置在风力发电系统中控制负载电压的作用。

特高压输电系统补偿装置

GTO控制串联电容器（GCSC）

GCSC通过反并联的GTO晶闸管组合来控制与馈线串联注入的电压。其电抗和电压随导通角变化的关系分别由以下公式表示：
- 电抗公式：$X_c (γ) = \frac{1}{wC} (1 - \frac{2γ}{π} - \frac{sin(2γ)}{π})$
- 电压公式：$VCF(γ) = \frac{I}{wC} (1 - \frac{2γ}{π} - \frac{sin(2γ)}{π})$

该装置注入的谐波由公式$VCn(γ) = \frac{I}{wC} \frac{4}{π} [\frac{sin(γ)cos(nγ) - nsin(nγ)cos(γ)}{n(n^2 - 1)} - \frac{sin(2γ)}{π}]$表示。由于导通角快速调整以控制系统串联电压，其总电流波形包含谐波。

静止无功补偿器（SVC）

• 工作原理与电路描述 ：在带有SVC的电力系统单线图中，发电站通过包含两个母线（发送端母线1和接收端母线2）的输电系统向负载供电。SVC连接到接收端母线，可能包含可控硅整流器（SCR），用于提高电力系统性能。