本發(fā)明涉及半波長交流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種T型混合柔性調(diào)諧裝置。

背景技術(shù)：

半波長交流輸電(Half Wavelength AC Transmission，HWACT)是指輸電的電氣距離接近1個(gè)工頻半波長，即3000km(50Hz)或2600km(60Hz)的超遠(yuǎn)距離的三相交流輸電。隨著超遠(yuǎn)距離、大功率傳輸需求的不斷增加，半波長交流輸電技術(shù)尤其是特高壓半波長交流輸電再次受到眾多關(guān)注和研究。無損情況下的半波長交流線路就像一臺變比為-1.0的理想變壓器，首端電壓和末端電壓大小相同、相位相反。同時(shí)，半波長交流輸電技術(shù)還具有下述優(yōu)點(diǎn)：一是半波長交流輸電線路的功率因數(shù)相對較高，且在輸電距離等于或稍大于半波長的情況下，其結(jié)構(gòu)比現(xiàn)有的超遠(yuǎn)距離交、直流輸電系統(tǒng)都更為簡單；再者，對于發(fā)展中國家而言，交流輸電設(shè)備的制造比換流裝置的引進(jìn)、運(yùn)行和維護(hù)更為簡單、經(jīng)濟(jì)。

半波長交流輸電線路受客觀條件的限制，實(shí)際線路的自然長度難以正好是半個(gè)波長。當(dāng)線路長度不足半波長時(shí)，需要使用調(diào)諧電路或補(bǔ)償電路對輸電線路的電氣長度進(jìn)行人工補(bǔ)償，以達(dá)到人造半波長交流輸電線路的目的。目前，現(xiàn)有的半波長交流輸電補(bǔ)償方案是基于無源型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輸電線路調(diào)諧，如圖1所示的T型調(diào)諧裝置和圖2所示的π型調(diào)諧裝置。但是，這兩種調(diào)諧方案在一定程度上限制了半波長交流輸電技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，一是由于無源調(diào)諧電路對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式或參數(shù)變化的適應(yīng)性相對較差，容易失去半波長特性；二是由于無源調(diào)諧電路內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，易引發(fā)諧振，產(chǎn)生幅值很高的過電壓，這要求線路和設(shè)備提高相應(yīng)的絕緣要求，或者要求安裝相應(yīng)的過電壓限制措施來抑制線路的過電壓。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中無源型調(diào)諧電路的缺陷，本發(fā)明提供了一種T型混合柔性調(diào)諧裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

所述調(diào)諧裝置安裝在交流輸電系統(tǒng)中，包括一個(gè)容性補(bǔ)償單元和兩個(gè)感性補(bǔ)償單元；所述容性補(bǔ)償單元的一端接入串聯(lián)的所述兩個(gè)感性補(bǔ)償單元之間，另一端接地；

所述調(diào)諧裝置包括靜止同步補(bǔ)償器STATCOM和/或靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC；

所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM并聯(lián)接入所述兩個(gè)感性補(bǔ)償單元之間的輸電線路，所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC串聯(lián)接入所述感性補(bǔ)償單元一側(cè)的輸電線路中。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM和靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的組合配置方式包括：

第一組合配置方式：所述調(diào)諧裝置僅包括一組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC；

第二組合配置方式：所述調(diào)諧裝置僅包括一組靜止同步補(bǔ)償器STATCOM；

第三組合配置方式：所述調(diào)諧裝置包括一組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和一組靜止同步補(bǔ)償器STATCOM；

第四組合配置方式：所述調(diào)諧裝置包括兩組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC；

第五組合配置方式：所述調(diào)諧裝置包括兩組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和一組靜止同步補(bǔ)償器STATCOM。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM接入所述輸電線路的并聯(lián)方式包括：

所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM直接并聯(lián)接入輸電線路；或者，

所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM通過變壓器并聯(lián)接入輸電線路，且增大所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的容性輸出量。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC接入所述輸電線路的串聯(lián)方式包括：

所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC直接串聯(lián)接入所述輸電線路；或者，

所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC通過變壓器串聯(lián)接入所述輸電線路，且減小所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的感性輸出量。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置安裝在交流輸電系統(tǒng)時(shí)，其配置方式包括：

配置在交流線路的送端；或者，

配置在交流線路的受端；或者，

配置在交流線路的送端和受端；或者，

配置在交流線路的中段。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：

所述調(diào)諧裝置配置在交流線路送端時(shí)，對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制、柔性并網(wǎng)控制、功率因數(shù)補(bǔ)償、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制；

所述調(diào)諧裝置配置在交流線路受端時(shí)，對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制、柔性并網(wǎng)控制、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制；

所述調(diào)諧裝置配置在交流線路中段時(shí)，對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制，使其符合半波長交流輸電系統(tǒng)的要求，包括：

將所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的輸出等效為所述交流輸電系統(tǒng)的一個(gè)串聯(lián)電感/串聯(lián)電抗；將所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出等效為所述交流輸電系統(tǒng)的一個(gè)并聯(lián)電容；

控制所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和所述感性補(bǔ)償單元共同輸出所述半波長交流輸電系統(tǒng)所需的電感值；控制所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM和所述容性補(bǔ)償單元共同輸出所述半波長交流輸電系統(tǒng)所需的電容值。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：當(dāng)所述交流輸電系統(tǒng)的線路結(jié)構(gòu)、參數(shù)和/或運(yùn)行方式改變時(shí)，通過調(diào)整所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC輸出的等效電感值和所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM輸出的等效電容值，使得所述交流輸電系統(tǒng)的電感值和電容值符合所述半波長交流輸電系統(tǒng)的要求。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧使其符合半波長交流輸電系統(tǒng)的要求后，對所述交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性并網(wǎng)控制、功率因數(shù)補(bǔ)償、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置包括兩組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和一組靜止同步補(bǔ)償器STATCOM，該裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性并網(wǎng)控制包括：

將遠(yuǎn)離并網(wǎng)處的靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的輸出等效為一個(gè)串聯(lián)電感/串聯(lián)電抗，靠近并網(wǎng)處的靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的輸出等效為一個(gè)串聯(lián)電壓，控制所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC輸出的等效電壓值，使得并網(wǎng)的兩個(gè)交流電源的電壓相同、相位一致；

當(dāng)所述靠近并網(wǎng)處的靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC輸出的等效電壓值達(dá)到其最大值時(shí)，調(diào)整所述遠(yuǎn)離并網(wǎng)處的靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的輸出等效為一個(gè)串聯(lián)電壓，兩個(gè)所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC共同控制交流電源并網(wǎng)。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性并網(wǎng)控制的過程中：

當(dāng)所述交流輸電系統(tǒng)并網(wǎng)完成且由暫態(tài)運(yùn)行過渡至穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，將所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的輸出等效為一個(gè)串聯(lián)電感/串聯(lián)電抗，控制所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和所述感性補(bǔ)償單元共同輸出所述半波長交流輸電系統(tǒng)所需的電感值；

在所述交流輸電系統(tǒng)并網(wǎng)，及由暫態(tài)運(yùn)行過渡至穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的過程中，調(diào)整所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM輸出的等效電容值，以降低并網(wǎng)處擾動(dòng)的發(fā)生。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置的柔性并網(wǎng)方式包括：

送端交流電源接入所述交流輸電系統(tǒng)后，所述交流輸電系統(tǒng)再與受端交流電源并網(wǎng)；

或者，

受端交流電源接入所述交流輸電系統(tǒng)后，所述交流輸電系統(tǒng)再與送端交流電源并網(wǎng)。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置安裝在交流線路的送端，對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償包括：

將所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出等效為一個(gè)并聯(lián)電容，控制所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM輸出的等效電容值補(bǔ)償交流輸電系統(tǒng)的無功功率。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行暫態(tài)過電壓抑制包括：

將所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出等效為一個(gè)并聯(lián)電抗，控制所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM吸收交流輸電系統(tǒng)的無功功率，以抑制線路的工頻過電壓。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)電壓控制包括：

當(dāng)交流輸電系統(tǒng)的線路電壓偏低時(shí)，將所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出等效為一個(gè)并聯(lián)電容，控制所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM輸出的等效電容值補(bǔ)償交流輸電系統(tǒng)的無功功率，以支撐所述線路電壓；

當(dāng)交流輸電系統(tǒng)的線路電壓偏高時(shí)，將所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出等效為一個(gè)容值較小的并聯(lián)電容，或者等效為一個(gè)并聯(lián)電感/電抗，控制所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM輸出的等效電容值或者等效電感值補(bǔ)償交流輸電系統(tǒng)的無功功率，以支撐所述線路電壓。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出量包括基本輸出量和額外輸出量；

依據(jù)靜止同步補(bǔ)償器STATCOM對所述交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制的要求，及其接入所述交流輸電系統(tǒng)的并聯(lián)方式確定所述基本輸出量；

依據(jù)靜止同步補(bǔ)償器STATCOM對所述交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性并網(wǎng)控制、功率因數(shù)補(bǔ)償、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制的要求確定所述額外輸出量。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的輸出量包括基本輸出量和額外輸出量；

依據(jù)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC對所述交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制的要求，及其接入所述交流輸電系統(tǒng)的串聯(lián)方式確定所述基本輸出量；

依據(jù)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC對所述交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性并網(wǎng)控制所述額外輸出量。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述調(diào)諧裝置包括兩組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC時(shí)，二者的輸出量相同或者不同。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種T型混合柔性調(diào)諧裝置，其靜止同步補(bǔ)償器STATCOM和靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC能夠靈活調(diào)節(jié)各自的輸出，以適應(yīng)輸電線路的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和運(yùn)行方式的變化，確保輸電線路呈現(xiàn)半波長輸電系統(tǒng)的特性，同時(shí)還可具備功率因數(shù)補(bǔ)償、柔性并網(wǎng)控制、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制等功能；

2、本發(fā)明提供的一種T型混合柔性調(diào)諧裝置，相對于普通的電力系統(tǒng)并網(wǎng)方式，通過靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和靜止同步補(bǔ)償器STATCOM能夠靈活調(diào)節(jié)半波長輸電線路的電壓大小和相位，因此，柔性并網(wǎng)僅需要關(guān)注電壓相序和頻率即可，從而減少了調(diào)節(jié)兩個(gè)待并網(wǎng)交流系統(tǒng)/交流電源的電壓大小相同和相位一致所增加的工作量，降低了并網(wǎng)的技術(shù)要求。

附圖說明

圖1：T型調(diào)諧裝置示意圖；

圖2：π型調(diào)諧裝置示意圖；

圖3：本發(fā)明實(shí)施例中一種T型混合柔性調(diào)諧裝置示意圖；

圖4：本發(fā)明實(shí)施例中T型混合柔性調(diào)諧裝置配置在交流線路的送端和受端示意圖；

圖5：本發(fā)明實(shí)施例中T型混合柔性調(diào)諧裝置配置在交流線路的中段示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地說明，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面分別結(jié)合附圖，對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種T型混合柔性調(diào)諧裝置進(jìn)行說明。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中一種T型混合柔性調(diào)諧裝置示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中調(diào)諧裝置包括一個(gè)容性補(bǔ)償單元、兩個(gè)感性補(bǔ)償單元、靜止同步補(bǔ)償器STATCOM和/或靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC，容性補(bǔ)償單元的一端接入串聯(lián)的兩個(gè)感性補(bǔ)償單元之間，另一端接地。其中，

容性補(bǔ)償單元包括一個(gè)并聯(lián)電容，感性補(bǔ)償單元包括一個(gè)串聯(lián)電感；

靜止同步補(bǔ)償器STATCOM并聯(lián)接入兩個(gè)感性補(bǔ)償單元之間的輸電線路；

靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC串聯(lián)接入感性補(bǔ)償單元一側(cè)的輸電線路中。

本發(fā)明中調(diào)諧裝置中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM和靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC包括五種組合配置方式，具體為：

第一組合配置方式：調(diào)諧裝置僅包括一組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC；

第二組合配置方式：調(diào)諧裝置僅包括一組靜止同步補(bǔ)償器STATCOM；

第三組合配置方式：調(diào)諧裝置包括一組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和一組靜止同步補(bǔ)償器STATCOM；

第四組合配置方式：調(diào)諧裝置包括兩組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC；

第五組合配置方式：調(diào)諧裝置包括兩組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和一組靜止同步補(bǔ)償器STATCOM。

本發(fā)明中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM接入輸電線路的并聯(lián)方式包括：

(1)靜止同步補(bǔ)償器STATCOM直接并聯(lián)接入輸電線路。

(2)靜止同步補(bǔ)償器STATCOM通過變壓器并聯(lián)接入輸電線路，且增大靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的容性輸出量。本實(shí)施例中半波長輸電線路的電壓等級較高，靜止同步補(bǔ)償器STATCOM通過升壓變壓器接入輸電線路中，同時(shí)當(dāng)靜止同步補(bǔ)償器STATCOM通過變壓器接入輸電線路后，變壓器的短路阻抗相當(dāng)于減小了并聯(lián)電容的值，因此，需要相應(yīng)地增大靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的容性輸出量。

本發(fā)明中靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC接入輸電線路的串聯(lián)方式包括：

(1)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC直接串聯(lián)接入輸電線路。

(2)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC通過變壓器串聯(lián)接入輸電線路，且減小靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的感性輸出量。本實(shí)施例中半波長輸電線路的線路電流較大，靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC通過變壓器接入輸電線路中，同時(shí)當(dāng)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC通過變壓器接入輸電線路后，變壓器的漏感增加了串聯(lián)電感的值，因此，可以相應(yīng)地減小靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的感性輸出量。

本發(fā)明中調(diào)諧裝置安裝在交流輸電系統(tǒng)時(shí)，包括五種配置方式，具體為：

(1)配置在交流線路的送端。

本實(shí)施例中將調(diào)諧裝置配置在交流線路送端時(shí)，對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制、柔性并網(wǎng)控制、功率因數(shù)補(bǔ)償、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制。

(2)配置在交流線路的受端。

圖4為發(fā)明實(shí)施例中T型混合柔性調(diào)諧裝置配置在交流線路的送端和受端示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中將調(diào)諧裝置配置在交流線路受端時(shí)，對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制、柔性并網(wǎng)控制、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制。

(3)配置在交流線路的送端和受端。

(4)配置在交流線路的中段。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中T型混合柔性調(diào)諧裝置配置在交流線路的中段示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中將調(diào)諧裝置配置在交流線路中段時(shí)，對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制。

本發(fā)明中調(diào)諧裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧使其符合半波長交流輸電系統(tǒng)的要求后，對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性并網(wǎng)控制、功率因數(shù)補(bǔ)償、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制。下面分別對柔性調(diào)諧控制、柔性并網(wǎng)控制、功率因數(shù)補(bǔ)償、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制進(jìn)行具體說明。

1、柔性調(diào)諧控制

本實(shí)施例中調(diào)諧裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制，使其符合半波長交流輸電系統(tǒng)的要求，具體包括：

步驟S11：對靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC進(jìn)行感性調(diào)節(jié)，將其輸出等效為交流輸電系統(tǒng)的一個(gè)串聯(lián)電感/串聯(lián)電抗；對靜止同步補(bǔ)償器STATCOM進(jìn)行容性調(diào)節(jié)，將其輸出等效為交流輸電系統(tǒng)的一個(gè)并聯(lián)電容；

步驟S12：控制靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和感性補(bǔ)償單元共同輸出所述半波長交流輸電系統(tǒng)所需的電感值；控制靜止同步補(bǔ)償器STATCOM和容性補(bǔ)償單元共同輸出半波長交流輸電系統(tǒng)所需的電容值。

需要說明的是：

當(dāng)交流輸電系統(tǒng)的線路結(jié)構(gòu)、參數(shù)和/或運(yùn)行方式改變時(shí)，通過調(diào)整靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC輸出的等效電感值和靜止同步補(bǔ)償器STATCOM輸出的等效電容值，從而使總的電容值和電感值滿足變化后的半波長交流輸電系統(tǒng)的調(diào)諧，最終使整個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)半波長交流輸電系統(tǒng)特性，即實(shí)現(xiàn)柔性調(diào)諧。

2、柔性并網(wǎng)控制

電力系統(tǒng)并網(wǎng)主要包括四個(gè)條件，具體是：

(1)并網(wǎng)的兩個(gè)交流系統(tǒng)/交流電源的頻率相同。

(2)并網(wǎng)的兩個(gè)交流系統(tǒng)/交流電源的電壓大小相同，最大偏差應(yīng)該在5％以內(nèi)。

(3)并網(wǎng)的兩個(gè)交流系統(tǒng)/交流電源的相序相同。

(4)并網(wǎng)的兩個(gè)交流系統(tǒng)/交流電源的電壓相位相同。

下面以圖3所示的調(diào)諧裝置對柔性并網(wǎng)控制進(jìn)行說明。設(shè)定本實(shí)施例中交流輸電系統(tǒng)滿足電力系統(tǒng)并網(wǎng)條件(1)和(3)，且調(diào)諧裝置包括兩組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和一組靜止同步補(bǔ)償器STATCOM。該裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性并網(wǎng)控制，具體包括：

對遠(yuǎn)離并網(wǎng)處的靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC進(jìn)行感性調(diào)節(jié)，將其輸出等效為一個(gè)串聯(lián)電感/串聯(lián)電抗，靠近并網(wǎng)處的靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的輸出等效為一個(gè)串聯(lián)電壓，控制靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC輸出的等效電壓值，使得并網(wǎng)的兩個(gè)交流電源的電壓相同、相位一致。本實(shí)施例中一個(gè)待并網(wǎng)的交流系統(tǒng)/交流電源附加靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC輸出的等效電壓后，使得兩個(gè)待并網(wǎng)的交流系統(tǒng)/交流電源的電壓相位一致，從而滿足電力系統(tǒng)并網(wǎng)的四個(gè)條件。

本實(shí)施例中調(diào)諧裝置的柔性并網(wǎng)方式包括：

送端交流電源接入交流輸電系統(tǒng)后，交流輸電系統(tǒng)再與受端交流電源并網(wǎng)；或者，受端交流電源接入交流輸電系統(tǒng)后，交流輸電系統(tǒng)再與送端交流電源并網(wǎng)。

需要說明的是：

(1)當(dāng)靠近并網(wǎng)處的靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC輸出的等效電壓值達(dá)到其最大值時(shí)，調(diào)整遠(yuǎn)離并網(wǎng)處的靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的輸出等效為一個(gè)串聯(lián)電壓，兩個(gè)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC共同控制交流電源并網(wǎng)。

(2)當(dāng)交流輸電系統(tǒng)并網(wǎng)完成且由暫態(tài)運(yùn)行過渡至穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，將靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的輸出等效為一個(gè)串聯(lián)電感/串聯(lián)電抗，控制靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和感性補(bǔ)償單元共同輸出半波長交流輸電系統(tǒng)所需的電感值；

在交流輸電系統(tǒng)并網(wǎng)，及由暫態(tài)運(yùn)行過渡至穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的過程中，調(diào)整靜止同步補(bǔ)償器STATCOM輸出的等效電容值，以降低并網(wǎng)處擾動(dòng)的發(fā)生。

本實(shí)施例中柔性并網(wǎng)控制相對于普通的電力系統(tǒng)并網(wǎng)方式，通過靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC和靜止同步補(bǔ)償器STATCOM能夠靈活地調(diào)節(jié)半波長輸電線路的電壓大小和相位。因此柔性并網(wǎng)僅需要關(guān)注電壓相序和頻率即可，從而減少了調(diào)節(jié)兩個(gè)待并網(wǎng)交流系統(tǒng)/交流電源的電壓大小相同和相位一致所增加的工作量，降低了并網(wǎng)的技術(shù)要求。

3、功率因數(shù)補(bǔ)償

下面以圖3所示的調(diào)諧裝置對柔性并網(wǎng)控制進(jìn)行說明，設(shè)定調(diào)諧裝置安裝在交流線路的送端。該裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償包括：

將靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出等效為一個(gè)并聯(lián)電容，控制靜止同步補(bǔ)償器STATCOM輸出的等效電容值補(bǔ)償交流輸電系統(tǒng)的無功功率。

需要說明的是：送端交流電源的功率因數(shù)發(fā)生變化時(shí)，可以調(diào)整靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出，進(jìn)而使并聯(lián)電容和靜止同步補(bǔ)償器STATCOM同時(shí)滿足柔性調(diào)諧和功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)囊蟆?/p>

4、暫態(tài)過電壓抑制

下面以圖3所示的調(diào)諧裝置對柔性并網(wǎng)控制進(jìn)行說明。該裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行暫態(tài)過電壓抑制包括：

將靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出等效為一個(gè)并聯(lián)電抗，控制靜止同步補(bǔ)償器STATCOM吸收交流輸電系統(tǒng)的無功功率，以抑制線路的工頻過電壓。

例如，交流輸電系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障或者末端出現(xiàn)三相甩負(fù)荷等工況引起工頻過電壓時(shí)，可以通過該調(diào)諧裝置進(jìn)行暫態(tài)過電壓抑制。

5、穩(wěn)態(tài)電壓控制

下面以圖3所示的調(diào)諧裝置對柔性并網(wǎng)控制進(jìn)行說明。該裝置對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)電壓控制包括：

當(dāng)交流輸電系統(tǒng)的線路電壓偏低時(shí)，將靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出等效為一個(gè)并聯(lián)電容，控制靜止同步補(bǔ)償器STATCOM輸出的等效電容值補(bǔ)償交流輸電系統(tǒng)的無功功率，以支撐線路電壓；

當(dāng)交流輸電系統(tǒng)的線路電壓偏高時(shí)，將靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出等效為一個(gè)容值較小的并聯(lián)電容，或者等效為一個(gè)并聯(lián)電感/電抗，控制靜止同步補(bǔ)償器STATCOM輸出的等效電容值或者等效電感值補(bǔ)償交流輸電系統(tǒng)的無功功率，以支撐線路電壓。

本發(fā)明中靜止同步補(bǔ)償器STATCOM的輸出量包括基本輸出量和額外輸出量，其中：

依據(jù)靜止同步補(bǔ)償器STATCOM對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制的要求，及其接入交流輸電系統(tǒng)的并聯(lián)方式確定基本輸出量。

依據(jù)靜止同步補(bǔ)償器STATCOM對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性并網(wǎng)控制、功率因數(shù)補(bǔ)償、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制的要求確定額外輸出量。例如可以依據(jù)柔性并網(wǎng)控制、功率因數(shù)補(bǔ)償、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制中的任一項(xiàng)、兩項(xiàng)、三項(xiàng)或四項(xiàng)的要求確定額外輸出量。

需要說明的是：圖3所示的調(diào)諧裝置的兩組靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC時(shí)，二者的輸出量相同或者不同。

本發(fā)明中靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC的輸出量包括基本輸出量和額外輸出量，其中：

依據(jù)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性調(diào)諧控制的要求，及其接入交流輸電系統(tǒng)的串聯(lián)方式確定所述基本輸出量。

依據(jù)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性并網(wǎng)控制額外輸出量。

本發(fā)明提供的一種T型混合柔性調(diào)諧裝置的靜止同步補(bǔ)償器STATCOM和靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器SSSC能夠靈活調(diào)節(jié)各自的輸出，以適應(yīng)輸電線路的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和運(yùn)行方式的變化，確保輸電線路呈現(xiàn)半波長輸電系統(tǒng)的特性，同時(shí)還可具備功率因數(shù)補(bǔ)償、柔性并網(wǎng)控制、暫態(tài)過電壓抑制和穩(wěn)態(tài)電壓控制等無源型調(diào)諧電路。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。