串联补偿
串联补偿(简称串补)是在长距离输电线路中串入电容器,以抵消部分线路感抗的技术。降低线路等效阻抗后,在相同功角下线路可输送更多功率,同时改善电压调节并提高稳定裕度。对于受稳定性限制的长距离交流走廊,串联补偿是提升输电能力最具成本效益的手段之一。
固定串联补偿(FSC)的电容器安装在对地绝缘、处于线路电位的平台上,通常位于线路一端或中点,补偿度一般为线路电抗的25%至70%。金属氧化物限压器(MOV)、触发型火花间隙和旁路断路器等保护设备使电容器免受故障电流冲击。可控串联补偿(TCSC)还能连续调节补偿度,有助于阻尼功率振荡和实时管理潮流。
主要技术风险是次同步谐振,即串补线路与附近火电机组轴系之间的相互作用,可能损坏汽轮机。类似的次同步控制相互作用也曾影响串补线路附近的风电场。规划人员在并网研究中会筛查此类风险,新建新能源场站可能需要配置专门的阻尼控制或其他抑制措施。
串联补偿广泛应用于北美、南美、印度、中国、北欧等电源与负荷相距遥远的地区。随着电网接入更多偏远的新能源基地,串联补偿仍是替代或补充新建线路的有吸引力的方案,但如今常需与直流输电及其他FACTS方案进行比选。升级现有电容器组或将其改造为可控串补,也是延长老旧走廊寿命和提升输电能力的常见做法。
技术详情
- •补偿度指被抵消的线路电抗比例,通常为25%至70%
- •可输送功率约提高至原来的 1 / (1 - k) 倍,其中k为补偿度
- •主要形式为固定串联补偿(FSC)和可控串联补偿(TCSC)
- •由金属氧化物限压器、触发型火花间隙和旁路断路器提供保护
- •需对附近发电机组开展次同步谐振和控制相互作用研究
为什么重要
串联补偿决定了长距离走廊能从偏远电源向负荷中心输送多少电力,因而影响新能源富集地区的阻塞和弃电情况,同时也给附近接入的风电和光伏电站带来额外的研究要求。借助泰拉智能的电网地图,开发商可以追踪资源区与负荷中心之间的输电线路和变电站,并查看已有哪些补偿设备。
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