静止同步串联补偿器(SSSC)是FACTS控制器的一种,它与输电系统以串联方式联结,是应用可关断晶闸管(GTO)构成的同步电压源的控制器,基本原理是向线路注入一个与其电流相位相差几乎90°的可控电压,以快速控制线路的有效阻抗,从而可控制系统中传输的有功功率。但现在在这方面研究的文章还不多见,在忽略线路电阻和SSSC损耗的情况下介绍了SSSC的基本原理以及与串联电容、晶闸管控制串联补偿器(TCSC)的区别,用PID控制方法来进行SSSC控制器的设计并用EMPT数字仿真来进行验证。
通过对含SSSC单机无穷大系统(考虑线路电阻和SSSC损耗)的研究,推导出其功率方程式,结合其它同步发电机基本方程组,并参考文献提出的同步电压源的模型来描述SSSC的动态过程,再利用线性最优控制原理进行设计,并进行暂态仿真和调节传输的有功功率过程的仿真,得出应用线性最优控制方法的有效性。
采用线性最优控制理论设计出了SSSC的控制系统,并用该系统对含SSSC的特定单机无穷大系统进行了暂态稳定过程、有功调节过程的仿真;仿真结果表明,采用本文设计的SSSC最优控制系统,能显著改善系统的暂态稳定性,并使输出的有功功率、直流电容电压能快速达到控制目标要求。
2018年12月6日,天津石各庄220千伏静止同步串联补偿器(Static Synchronous Series Compensator,SSSC)科技示范工程顺利完成168小时试运行,标志着全球首个静止同步串联补偿器正式投入运行。
天津石各庄220千伏变电站,容量30兆伏安,实现了输电线路及输电断面功率均衡、限流等灵活调节功能,解决了高场—石各庄双线潮流分布不均、电力输送能力受限的问题,增加了南蔡—北郊供电分区内10%的供电能力,大幅提高了系统安全稳定裕度。与现有潮流控制装置相比,此次投运的自励型SSSC装置造价和工程占地面积节省了67%,损耗降低了50%,具有良好的经济性和可推广性。[1]