Описание

Статический синхронный серийный компенсатор (SSSC), одно из устройств ключа FACTS, состоит из полученного напряжением конвертера и трансформатора, соединенного последовательно с линией электропередачи. SSSC вводит напряжение переменной величины в квадратуре с текущей линией, таким образом, эмулируя индуктивное или емкостное реактивное сопротивление. Это эмулированное переменное реактивное сопротивление последовательно с линией может затем влиять на переданную электроэнергию. SSSC используется к влажному колебанию степени на энергосистеме после трехфазного отказа.

Энергосистема состоит из двух подстанций производства электроэнергии и одного крупнейшего центра загрузки в шине B3. Первая подстанция производства электроэнергии (M1) имеет оценку 2100 MVA, представление 6 машин 350 MVA и другой одного (M2) имеет оценку 1400 MVA, представляя 4 машины 350 MVA. Центр загрузки приблизительно 2 200 МВт моделируется с помощью модели динамической нагрузки, где активная & реактивная мощность, поглощенная загрузкой, является функцией системного напряжения. Подстанция генерации M1 соединяется с этой загрузкой двумя линиями электропередачи L1 и L2. L1 280 км длиной, и L2 разделен в двух сегментах 150 км для того, чтобы симулировать трехфазный отказ (использующий прерыватель отказа) в средней точке линии. Подстанция генерации M2 также соединяется с загрузкой 50-километровой линией (L3). Когда SSSC исключен, поток энергии к этой основной загрузке следующие: поток на 664 МВт на L1 (измеренный в шине B2), поток на 563 МВт на L2 (измеренный в B4) и поток на 990 МВт на L3 (измеренный в B3).

SSSC, расположенным в шине B1, является последовательно с линией L1. Это имеет оценку 100MVA и способно к введению до 10% номинального системного напряжения. Этот SSSC является моделью фазовращателя типичного трехуровневого PWM SSSC. Если вы открываете диалоговое окно SSSC и выбираете меню "Display Power data ", you will see that our model represents a SSSC having a DC link nominal voltage of 40 kV with an equivalent capacitance of 375 uF. On the AC side, its total equivalent impedance is 0.16 pu on 100 MVA. This impedance represents the transformer leakage reactance and the phase reactor of the IGBT bridge of an actual PWM SSSC.The SSSC injected voltage reference is normally set by a POD (Power Oscillation Damping) controller whose output is connected to the Vqref input of the SSSC. The POD controller consists of an active power measurement system, a general gain, a low-pass filter, a washout high-pass filter, a lead compensator, and an output limiter. The inputs to the POD controller are the bus voltage at B2 and the current flowing in L1. Use the Edit/Look under mask", чтобы видеть, как контроллер создается.

Симуляция

1. SSSC динамический ответ

Мы сначала проверим динамический ответ нашей модели. Откройте блок "Step Vqref" (красный блок таймера, соединенный с входом "Vqref" Контроллера POD).This, блок должен быть запрограммирован, чтобы изменить ссылочное напряжение Vqref можно следующим образом: Первоначально Vqref установлен в 0 pu; в t=2 s, Vqref установлен в-0.08 pu (индуктивный SSSC); затем в t=6 s, Vqref установлен в 0.08 pu (емкостный SSSC). Дважды кликните на блоке POD Controller и установите параметр состояния POD на "прочь". Это отключит контроллер POD. Кроме того, убедитесь, что прерыватель отказа не будет действовать во время симуляции (параметры "Переключение фазы A, B, и C" не должен быть выбран).

Запустите симуляцию и посмотрите на Scope1. Первый график отображает сигнал Vqref (пурпурный trace) наряду с измеренным введенным напряжением SSSC. Второй график отображает активный поток энергии (P_B2) на линии L1, измеренный в шине B2. Мы видим, что регулятор SSSC следует очень хорошо за ссылочным Vqref сигнала. В зависимости от введенного напряжения поток энергии на линии варьируется от 575 до 750 МВт. В действительной системе ссылочный Vqref сигнала обычно изменялся бы намного более постепенно во избежание колебания, которое мы видим на переданной степени (сигнал P_B2). Дважды кликните на блоке SSSC и выберите "Display Control parameters". Измените "Максимальную скорость изменения Vqref (pu/s)" параметр от 3 до 0,05. Повторно выполните симуляцию. Колебание степени на активной степени должно теперь очень быть малым.

2. SSSC затухание колебания степени

Мы теперь сравним операцию нашего SSSC с и без управления POD. Откройте блок "Step Vqref" и умножьтесь на 1 000 временной вектор для того, чтобы отключить изменения Vqref. Дважды кликните на прерывателе отказа и выберите параметры "Переключение фазы A, B и C", чтобы симулировать трехфазный отказ. Время перехода должно быть установлено можно следующим образом: [20/60 30/60] +1; это означает, что отказ будет применен в 1,33 с и продлится 10 циклов. Запустите симуляцию и наблюдайте колебание степени относительно линии L1 (второй график на Scope1) после трехфазного отказа.

Теперь вы запустите вторую симуляцию с контроллером POD в операции. Дважды кликните на блоке POD Controller и установите параметр состояния POD на "на". Запустите симуляцию. Смотря снова на второй график на Scope1 (сигнал P_B2), мы видим, что SSSC с контроллером POD является очень эффективным инструментом к влажному колебанию степени. Чтобы видеть, что фигура показывает сравнение операции SSSC с и без управления POD, дважды кликните на синем блоке на правой нижней из модели.