Описание

TCSC размещается на 500kV длинной линии передачи для улучшения передачи мощности. Без TCSC передача мощности происходит около 110MW, как видно в течение первых 0,5 с моделирования при обходе TCSC. TCSC состоит из фиксированного конденсатора и параллельного тиристорного управляемого реактора (TCR) в каждой фазе. Номинальная компенсация 75%, т.е. с использованием только конденсаторов (угол зажигания 90дег). Собственная колебательная частота TCSC равна 163Hz, что в 2,7 раза больше фундаментальной частоты. Система тестирования описана в [1].

TCSC может работать в емкостном или индуктивном режиме, хотя последний редко используется на практике. Поскольку резонанс для этого TCSC составляет около 58deg угла стрельбы, работа запрещена в диапазоне 49deg - 69deg угла стрельбы. Заметим, что резонанс для всей системы (когда включен линейный импеданс) составляет около 67 дег. Емкостной режим достигается углами стрельбы 69-90дег. Импеданс является самым низким при 90deg, и поэтому передача мощности увеличивается по мере уменьшения угла выстрела. В емкостном режиме диапазон значений импеданса составляет приблизительно 120-136 Ом. Этот диапазон соответствует приблизительно 490-830MW диапазону передачи мощности (100% -110% компенсация). Сравнивая передачу мощности 110 МВт с некомпенсированной линией, TCSC позволяет значительно улучшить уровень передачи мощности.

Для изменения режима работы (индуктивный/емкостной/ручной) используйте тумблер в диалоговом окне блока управления. Индуктивный режим соответствует углам стрельбы 0-49deg, а наименьший импеданс равен 0deg. В индуктивном режиме работы диапазон импедансов составляет 19-60 Ом, что соответствует диапазону 100-85 МВт уровня передачи мощности. Индуктивный режим уменьшает передачу мощности по линии. Также может быть применен постоянный угол стрельбы, и будут применяться те же ограничения, что и выше.

Управление TCSC

Когда TCSC работает в режиме постоянного импеданса, он использует обратную связь по напряжению и току для вычисления импеданса TCSC. Опорный импеданс косвенно определяет уровень мощности, хотя также может быть введен режим автоматического управления мощностью.

В каждом рабочем режиме используется отдельный PI-контроллер. В емкостном режиме также используется компенсатор фазового вывода. Каждый контроллер дополнительно включает в себя адаптивный контур управления для улучшения рабочих характеристик в широком рабочем диапазоне. Планирование усиления контроллера компенсирует изменения усиления в системе, вызванные изменениями импеданса.

Схема зажигания использует три однофазных блока ФАПЧ для синхронизации с линейным током. Линейный ток используется для синхронизации, а не для линейного напряжения, поскольку напряжение TCSC может сильно изменяться во время работы.

Моделирование

Выполните моделирование и просмотрите формы сигналов в блоке области действия основных переменных. TCSC находится в режиме емкостного управления импедансом, и опорный импеданс установлен в 128 Ом. В течение первых 0,5 с TCSC обходится с помощью автоматического выключателя, и передача мощности составляет 110 МВт. На 0,5 с TCSC начинает регулировать импеданс до 128 Ом, что увеличивает передачу мощности на 610MW. Следует отметить, что TCSC начинается с альфа-сигнала на 90deg для обеспечения наименьшего нарушения коммутации на линии.

Динамический ответ

При 2,5 с применяется изменение опорного импеданса на 5%. Ответ указывает, что TCSC обеспечивает возможность отслеживания опорного импеданса, и время установки составляет около 500 мс. При 3,3 с подается 4% -ное уменьшение напряжения источника, за которым следует возврат к 1p.u. при 3,8с. Видно, что контроллер TCSC компенсирует эти возмущения, и импеданс TCSC остается постоянным. Время отклика TCSC составляет 200 мс-300 мс.

Примечание.Использование Accelerator™ Simulink ® может ускорить выполнение этой модели приблизительно в 9 раз.

Ссылка

[1] D.Jovcic, G.N.Pillai «Аналитическое моделирование динамики TCSC» IEEE ® Transactions on Power Delivery, vol 20, Issue 2, April 2005, pp. 1097-1104