并联FACTS装置在串联补偿输电线路中最优安装位置的研究

林子翔

摘 要：并联FACTS（柔性交流输电）装置是用于控制传输电压、功率流、减少无功损失和电力系统的高功率输电的阻尼振动的装置。该文对并联FACTS装置的最优安装位置的研究是以一条有中心位置串联补偿的实际输电线路模型为依据的研究。研究发现，并联FACTS装置的最优安装位置随着串联补偿等级的变化而变化，从而获得功率传输能力和系统的稳定性方面的提高。

关键词：最大接收端功率 并联柔性交流输电装置 串联补偿等级 传动角 最优安装位置

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）01（c）-0046-01

1 介绍

在过去的20年中，柔性交流输电技术（FACTS）受到了高度的重视。它是一种通过在电力系统中加装电力电子装置，增强对电压，电流和功率的可控性，增大电力传输能力的技术。FACTS装置可以通过各种不同方式连接到一条输电线路中，如串联型、并联型以及综合型（串、并联的组合）。本文研究了获得功率传输能力和系统的稳定性方面的最大提高时并联FACTS装置在串联补偿输电线路中的最优安装位置选择。

2 输电线路模型

在这项研究中，我们认为输电线路的参数是均匀分布的，可通过一个如图1所示的由2个端口和4个终端组成的网络模型表示。这也代表了实际的运行模式。

在这项研究中，认为线路从一个大的发电厂向一个无穷大母线传送功率，如图1所示，在中心位置安装了串联电容，在‘m点处安装了并联FACTS装置。参数k用来表示安装并联FACT装置位置的线长部分。输电线路被分成了两部分（1和2），第2部分又被进一步分为长度分别为（0.5-k）和0.5倍线路全长的两个小部分。

3 最大功率传输能力

对线路中没有FACTS设备的简单模型，通过线路的最大功率：

许多研究人员认为当线路中没有串联补偿时（即k=0.5时）是最优位置。在这种情况下，最大传输功率（）和最大传动角（）均增大了一倍。

我们根据程序计算得出的结果，确定出图1中线路部分实际模型系统的各种特性，同时考虑了。除特殊说明外，所有情况下。最大功率点和传动角都应该优先考虑安装的不同位置。根据图表数据得出：在任意串联补偿等级（%S）下，都存在。我们可以了解到，当%S=0时，的值随着K的增大而增大，从零达到最大值18.5（k=0.45时）。曲线的斜率在k=0.45时发生突变，且当k>0.45时，的数值减小。当考虑到线路中的串联补偿时，我们观察到并联FACTS装置在线路中的最优位置发生了变化，转移到靠近发电机一侧。当%S=15时，从12.5（k=0时）到其最大值22k=0.375时）。随着K进一步增加，值随之减小。当%S=30时，最优安装位置进一步向发电机一侧转移，从15.2（k=0时）增大到其最大值26.8（k=0.3时）。随着串联补偿等级的提高，系统的稳定性也随之提高，并联FACTS装置的最优安装位置也随之变化。

4 并联FACTS装置的最优安装位置

图2显示的是对应不同串联补偿等级值的1侧最大接收端功率和2侧的最大输出端功率。从图2中我们可以看出，对于没有串联补偿的线路，其最大功率曲线交于点k=0.45，这个交点即为过渡点。

因此，想要得到最大功率输送和稳定性，并联FACTS装置必须被安装在稍偏离中心的k=0.45点上。当考虑串联补偿等级时，对于%S=15，最大功率曲线交于k=0.375，最大功率传输能力提高。根据计算数据得出，无补偿线路的最优非中心位置为10%。当串联补偿等级的增長超过了最优非中心位置的线性增长，在串联补偿等级%S=45时达到其最高值55%。

5 结论

研究发现，并联FACTS装置的最优安装位置偏离中心点的偏移量取决于线路的串联补偿等级，而且随着串联补偿等级的提高，从线路中心点向发电机一侧的偏移量是线性增加的。如果并联FACTS装置被安装在新的最优位置上，而不是线路中心点的位置时，输电线路的功率传输能力和系统的稳定性都将有较大提高。

参考文献

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