世界首个！柔性低频输电示范工程——亭山换频站！
2022-12-26
12月18日，杭州柔性低频输电示范工程——220千伏亭山换频站核心设备M3C换频器一次性解锁成功，首次实现交流220千伏电压等级电气量的频率可控转换，标志着世界上首个高压大容量低频换频站——亭山换频站顺利启动带电。该工程是目前国际上电压等级最高、输送容量最大的柔性低频输电工程。此次带电意味着工程朝着整体投运迈进了关键一步。
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柔性交流输电系统
1986年，由美国电力研究中心（EPRI）的博士N·G·Hingorani首次提出了FACTS（FlexibleACtransmissionSystem）概念。
1995年，IEEE对FACTS作了如下定义：FACTS是应用电力电子技术及其它静态控制器，增加系统可控度与提高书店容量得交流输电系统。
更详细得定义：FACTS是应用大功率、高性能得电力电子元件制成可控得有功或无功电源以及电网得一次设备等，以实现对输电系统得电压、阻抗、相位角、功率、潮流等得灵活控制，讲原基本不可控得电网变得可以全面控制。从而大大提高电力系统得高度灵活性和安全稳定性，使得现有输电线路的输送能力大大提高。
02
发展柔性交流输电系统的意义
1、能在较大范围内有效地控制潮流，功率潮流可按事先计划的路线流动；
2、线路的输送能力可增大至接近导线的热极限，从而提高输送能力；
3、备用发电机组容量可以从典型的18%减少至15%，甚至更少；
4、电网和社保故障的危害可得到限制，防止线路串级跳闸，以避免事故扩大；
5、易阻尼消除电力系统振荡，提高系统的稳定性。
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柔性交流输电系统的作用原理
FACTS装置的一个巨大用途：提高系统稳定性，提高远距离输电的容量。相当于可以少建输电线路，提高目前已有线路和设备的使用效率。
FACTS对潮流进行控制，提高网络利用率；FACTS使网络联系更紧密，更强壮，减少损耗。
电压稳定运行点与负荷功率因数的关系如下。
由上图可见：靠电容补偿功率因数在动态过程中由于其补偿能力大打折扣，而对电压稳定造成威胁。
一张图简洁明了。
控制线路阻抗X可有效控制线路的电流，它是控制潮流最有效的方法。
当传输角δ（或功角）较小时，控制线路阻抗X或δ可有效控制有功功率。
在输电线路中以串联方式注入一个电压源，并假定它的相量垂直于线路电流，则对这个注入电压的控制可使线路电流幅值增大或减小，因而能显著改变有功功率的潮流（如静止同步串联补偿器，SSSC）。
调节注入电压的幅值和它与端点电压之间相位，可控制线路电流的大小和相位。
串联控制器的容量通常占线路传输容量很少的一个百分比。
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柔性交流输电系统的类型
| 系统种类 | 装置 |
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并联控制器 |
静止无功补偿器（SVC） 静止调相机（STATCOM） 晶闸管控制的制动电阻/电容器（TCBR/TCBC） 带蓄能器接口（ESI）的新型并联补偿装置 |
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串联控制器 |
晶闸管控制串联补偿（TCSC） 静止同步串联补偿器（SSSC） 串联潮流控制器（SPFC） 晶闸管控制分接头调节（TCTC） 晶闸管控制相位调节（TCPR） 带有电力电子装置的相间功率控制器（TCIPC） |
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串并联结合控制器 |
统一潮流控制器（UPFC） 转换静止补偿器（CSC） |
挑几个比较重要的单独说一说。
动态无功补偿的发展如下：
STATCOM装置构成：
STATCOM与SVC的特性比较：
TCSC可以控制为合适的电容/电抗，从而通过调节传输线的阻抗来调节线路的功率潮流传输。也是最为成熟和使用最广的可控串联补偿实现方案。
统一潮流控制器综合许多FACTS 装置的灵活控制手段，对线路的三大参数（电压、阻抗、相角）进行统一的控制，以达到潮流控制的目的。控制器可以平滑地从一种功能状态转换到另一种功能状态，比如从移相器转换到串联补偿。UPFC还具有无功平衡能力。
最后总结
下一个： 3分钟，带你看懂光伏发电原理！