[发明专利]一种静止同步串联补偿装置及其控制方法

说明书

本发明提供了一种静止同步串联补偿装置及其控制方法，所述装置包括升压变压器、滤波器、变换器、储能单元、旁路开关和隔离开关；升压变压器的初级绕组串联在两个电网之间的一相输电线上，次级绕组与滤波器连接；初级绕组与每个电网之间的输电线上均串联有一个隔离开关；旁路开关并联在升压变压器的两端；变换器连接于储能单元与滤波器之间；所述方法包括判断装置的工作状态，依据工作状态选取控制策略；工作状态包括待机模式、充电模式和调节模式。与现有技术相比，本发明提供的一种静止同步串联补偿装置及其控制方法，可向线路提供有功功率，并能够维持线路电抗与电阻高比值，扩大了装置功效，提高了装置的可靠性。

技术领域

本发明涉及输电控制领域，具体涉及一种静止同步串联补偿装置及其控制方法。

背景技术

静止同步串联补偿器(SSSC，Static Synchronous Series Compensator)采用基于可关断器件的电压源换流技术，可以等效为一个串联在线路中的同步电压源，通过注入一个与线路电流正交、幅值可控的电压源来改变输电线路的等效阻抗，从而控制线路潮流。如图1所示，该静止同步串联补偿装置通过一个独立的直流电容提供直流电压支撑。

如果SSSC装置直流侧接入储能单元，则SSSC装置还可以在线路有功功率不足时给线路提供有功功率，成为串联在线路中的静止发电机。当系统有功功率过剩时，SSSC装置也可以吸收有功功率，将电能储存在直流侧的储能单元中。所以如果SSSC装置直流侧接入储能单元，SSSC装置不仅可以用于调节线路的电压，还能够具有一定的调节系统频率的作用。此外，在高电压的输电线中，通常只考虑线路的电抗而忽略线路的电阻，这是因为在高压输电线上线路电抗与电阻的比值较大。但当线路中线路总电抗减小后，输电线路总电抗与电阻的比值就大大减小，电抗电阻比越大线路传输能力越强，电抗电阻比小时线路传输能力也会较弱。而直流侧采用储能单元的SSSC装置不仅能够补偿线路电抗，还可以补偿线路电阻，因此可以控制SSSC使线路电抗电阻比尽量大，从而大大提高线路的传输能力。如图2所示，该基于储能单元的静止同步串联补偿装置的传统结构，采用辅助整流器向储能单元充电，增加了系统的复杂程度，也提高了成本。

综上，需要提供一种新型静止同步串联补偿装置，能够向输电线路提供有功功率，并维持输电线路的阻抗与电阻高比值以提高其功效。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种静止同步串联补偿装置及其控制方法。

第一方面，本发明中静止同步串联补偿装置的技术方案是：

所述装置包括升压变压器、滤波器、变换器、储能单元、旁路开关和隔离开关；

所述升压变压器的初级绕组串联在两个电网之间的一相输电线上，次级绕组与所述滤波器连接；所述初级绕组与每个电网之间的输电线上均串联有一个所述隔离开关；

所述旁路开关的数目为三，分别并联在所述升压变压器的两端；

所述变换器连接于所述储能单元与滤波器之间。

优选的，所述滤波器包括第一LC支路、第二LC支路和第三LC支路；第一LC支路、第二LC支路和第三LC支路均由电感和电容串联组成；

所述升压变压器包括第一升压变压器、第二升压变压器和第三升压变压器。

优选的，所述第一升压变压器中次级绕组的一端连接于所述第一LC支路中电感和电容之间，次级绕组的另一端与所述电容的另一端连接，所述电感与变换器相连；

所述第二升压变压器中次级绕组的一端连接于所述第二LC支路中电感和电容之间，次级绕组的另一端与所述电容的另一端连接，所述电感与变换器相连；

所述第三升压变压器中次级绕组的一端连接于所述第三LC支路中电感和电容之间，次级绕组的另一端与所述电容的另一端连接，所述电感与变换器相连。