[發(fā)明專利]一種靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的自勵(lì)啟動(dòng)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710099138.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN106786562B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸振綱;宋潔瑩;尉志勇;趙國(guó)亮;蔡林海;劉云;霍現(xiàn)旭;于建成;宋方方
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)天津市電力公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02M1/36
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明涉及一種靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的自勵(lì)啟動(dòng)系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括：所述第一斷路器安裝于所述外接交流系統(tǒng)的交流母線上，所述變壓器的一邊繞組經(jīng)交流側(cè)開關(guān)并聯(lián)于所述第一斷路器兩側(cè)，所述變壓器的另一邊繞組并聯(lián)于所述旁路晶閘管兩側(cè)，所述旁路晶閘管并聯(lián)于所述第二斷路器兩側(cè)，所述第二斷路器與所述濾波器連接，所述濾波器與所述串聯(lián)換流器連接，所述串聯(lián)換流器與所述控制器連接；本發(fā)明提供的技術(shù)方案，導(dǎo)出了基于級(jí)聯(lián)H橋多電平結(jié)構(gòu)的SSSC系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)了單相鎖相環(huán)和新型兩級(jí)直流穩(wěn)壓策略，使靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的啟動(dòng)過(guò)程能夠滿足系統(tǒng)平穩(wěn)和快速啟動(dòng)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柔性交流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的自勵(lì)啟動(dòng)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展、用電負(fù)荷快速增長(zhǎng)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，帶來(lái)了潮流分布不均、輸電能力受限和電能質(zhì)量下降的問(wèn)題。新型FACTS裝置中靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(Static Synchronous Series Compensator,SSSC)的引入，在保證輸送容量的基礎(chǔ)上，提高了系統(tǒng)潮流和電壓的可控性。此時(shí)，多重化結(jié)構(gòu)有體積龐大，設(shè)計(jì)困難和成本較高的缺陷，工程中多不考慮此結(jié)構(gòu)。級(jí)聯(lián)多電平結(jié)構(gòu)易于封裝和模塊化，布置于地面，便于操作和觀察，成為了SSSC的主要拓?fù)?，也是FACTS裝置的主導(dǎo)方向。如何利用SSSC提高遠(yuǎn)距離，重負(fù)荷輸電及電網(wǎng)的平穩(wěn)調(diào)控成了核心問(wèn)題，SSSC的全面控制也日漸引起注意，涉及SSSC的自勵(lì)啟動(dòng)方案的文獻(xiàn)較少，且研究多集中于理論，很少結(jié)合實(shí)際工程的需要。

現(xiàn)階段靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的啟動(dòng)有的是依賴于外部電源的他勵(lì)啟動(dòng)方法；有的是結(jié)合并聯(lián)設(shè)備，則串聯(lián)部分的啟動(dòng)可以依賴于并聯(lián)側(cè)的電容供電的啟動(dòng)方法；有的是直流側(cè)直接提供外部電壓源，忽略自啟動(dòng)的方法；有的是啟動(dòng)直接依賴于交流線路差，考慮單個(gè)H橋模塊，忽略級(jí)聯(lián)均壓?jiǎn)栴}，且其自勵(lì)啟動(dòng)依賴于交流線路，反應(yīng)速度和啟動(dòng)電壓有限制。這些啟動(dòng)方案存在投資大，不適用工程實(shí)際的缺陷且從控制策略和補(bǔ)償容量上都具有局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的自勵(lì)啟動(dòng)系統(tǒng)及方法，其目的是導(dǎo)出了基于級(jí)聯(lián)H橋多電平結(jié)構(gòu)的SSSC系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)了單相鎖相環(huán)和新型兩級(jí)直流穩(wěn)壓策略，使靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的啟動(dòng)過(guò)程能夠滿足系統(tǒng)平穩(wěn)和快速啟動(dòng)的要求。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的自勵(lì)啟動(dòng)系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于，包括：

外接交流系統(tǒng)、第一斷路器、交流側(cè)開關(guān)、變壓器、旁路晶閘管、第二斷路器、濾波器、串聯(lián)換流器和控制器；

所述第一斷路器安裝于所述外接交流系統(tǒng)的交流母線上，所述變壓器的一邊繞組經(jīng)交流側(cè)開關(guān)并聯(lián)于所述第一斷路器兩側(cè)，所述變壓器的另一邊繞組并聯(lián)于所述旁路晶閘管兩側(cè)，所述旁路晶閘管并聯(lián)于所述第二斷路器兩側(cè)，所述第二斷路器與所述濾波器連接，所述濾波器與所述串聯(lián)換流器連接，所述串聯(lián)換流器與所述控制器連接。

優(yōu)選的，所述串聯(lián)換流器由N個(gè)H橋模塊組成，其中，所述N個(gè)H橋模塊依次串聯(lián)。

優(yōu)選的，所述控制器包括：一級(jí)直流穩(wěn)壓模塊、二級(jí)直流穩(wěn)壓模塊、運(yùn)行模式確定模塊、第一加法器、PLL、RMS、乘法器、除法器、限幅器和PWM；

所述一級(jí)直流穩(wěn)壓模塊、運(yùn)行模式確定模塊和PLL的輸出分別與所述第一加法器的輸入端連接；

所述RMS、乘法器、除法器、二級(jí)直流穩(wěn)壓模塊、限幅器和PWM依次串聯(lián)；

所述第一加法器的輸出端與所述二級(jí)直流穩(wěn)壓模塊的輸入端連接；