Описание

Static Synchronous Series Compensator (SSSC), одно из ключевых устройств «ФАКТОВ», состоит из преобразователя напряжения и трансформатора, соединенного последовательно с линией электропередачи. SSSC вводит напряжение переменной величины в квадратуре с током линии, эмулируя таким образом индуктивное или емкостное реактивное сопротивление. Это эмулируемое реактивное сопротивление последовательно с линией может затем повлиять на переданную электрическую степень. SSSC используется для демпфирования колебаний степени в степени после трехфазного отказа.

Сетка степени состоит из двух степеней генерации подстанций и одного центра большой нагрузки на B3 шины. Первая степень генерации подстанция (M1) имеет рейтинг 2100 MVA, представляющий 6 машин 350 MVA, а другая (M2) имеет рейтинг 1400 MVA, представляющий 4 машины 350 MVA. Центр нагрузки приблизительно 2200 МВт моделируется с помощью модели динамической нагрузки, где активная и реактивная степень, поглощенная нагрузкой, является функцией напряжения системы. Генерационная подстанция M1 соединяется с этой нагрузкой двумя линиями электропередачи L1 и L2. L1 составляет 280 км, и L2 разделяется на два сегмента по 150 км порядка для моделирования трехфазного отказа (с помощью выключателя) в середине линии. Генераторная подстанция M2 также соединяется с нагрузкой 50-км линией (L3). Когда SSSC обходится, поток степени к этой большой нагрузке следующий: поток 664 МВт на L1 (измеряется в шине B2), поток 563 МВт на L2 (измеряется в B4) и поток 990 МВт на L3 (измеряется в B3).

SSSC, расположенный на шине B1, работает последовательно с линейной L1. Он имеет рейтинг 100MVA и способен впрыскивать до 10% номинального системного напряжения. Этот SSSC является фазорной моделью типового трехуровневого SSSC PWM. Если вы откроете диалоговое окно SSSC и выберете «Display Power data», то увидите, что наша модель представляет SSSC, имеющий номинальное напряжение постоянного тока 40 кВ с эквивалентной емкостью 375 uF. На стороне переменного тока его полное эквивалентное сопротивление составляет 0,16 pu на 100 MVA. Этот импеданс представляет реактивное сопротивление утечки трансформатора и фазный реактор моста IGBT фактического SSSC.Такая ссылка напряжения SSSC обычно устанавливается контроллером POD (Демпфирование колебаний степени), выход которого соединяется с входом Vqref Контроллер POD состоит из активной системы измерения мощности, общего усиления, lowpass фильтра, моющего высокочастотного фильтра, свинцового компенсатора и выхода ограничителя. Входами для контроллера POD являются напряжение шины на B2 и ток, протекающий в L1. Смотрите под маской, чтобы увидеть, как построен контроллер.

Симуляция

1. Динамический ответ SSSC

Сначала мы проверим динамическую характеристику нашей модели. Откройте блок «Step Vqref» (красный таймерный блок, подключенный к входу «Vqref» контроллера POD) .Это блок должен быть запрограммирован на изменение опорного напряжения Vqref следующим образом: Первоначально Vqref устанавливается на 0 pu; при t = 2 с Vqref устанавливается на -0,08 pu (индуктивный SSSC); затем при t = 6 с Vqref устанавливается на 0,08 pu (емкость SSSC). Дважды кликните блок POD Controller и установите параметр POD status на «off». Это отключает контроллер POD. Также убедитесь, что выключатель не сработает во время симуляции (параметры «Переключение фаз A, B и C» не должны быть выбраны).

Запустите симуляцию и посмотрите на Scope1. Первый график отображает сигнал Vqref (пурпурный trace ) вместе с измеренным инжектированным напряжением SSSC. Второй график отображает активный поток степени (P_B2) на линии L1, измеренный в шине B2. Мы видим, что регулятор SSSC очень хорошо следует опорному сигналу Vqref. В зависимости от впрыскиваемого напряжения расход степени на линии изменяется от 575 до 750 МВт. В реальной системе опорного сигнала Vqref обычно изменяется гораздо более постепенно, порядок избежать колебаний, которые мы видим на переданной степени (P_B2 сигнал). Дважды кликните блок SSSC и выберите «Display Control parameters». Измените параметр «Максимальная скорость изменения для Vqref (pu/s)» с 3 до 0,05. Перезапустите симуляцию. Колебания степени на активной степени теперь должны быть очень маленькими.

2. Колебание демпфирующей степени SSSC

Теперь мы сравним операцию нашего SSSC с управлением POD и без него. Откройте блок «Step Vqref» и умножите на 1000 временные векторы в порядок, чтобы отключить изменения Vqref. Дважды кликните выключатель и выберите параметры «Переключение фаз A, B и C», чтобы имитировать трехфазный отказ. Время перехода должно быть установлено следующим образом: [20/60 30/60] + 1; это означает, что отказ будет применяться на уровне 1,33 с и продолжаться в течение 10 циклов. Запустите симуляцию и наблюдайте колебание степени на L1 линии (второй график на Scope1) после трехфазного отказа.

Теперь вы запустите вторую симуляцию с работающим контроллером POD. Дважды кликните блок POD Controller и установите параметр POD status на «on». Запустите симуляцию. Снова глядя на второй график по Scope1 (P_B2 сигнал), мы видим, что SSSC с контроллером POD является очень эффективным инструментом для ослабления колебаний степени. Чтобы увидеть рисунок, показывающий сравнение операции SSSC с управлением POD и без, дважды кликните по синему блоку в нижней правой части модели.