[发明专利]一种静止同步串联补偿器的起动方法及停运方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性交流输电技术，具体涉及一种静止同步串联补偿器的起停方法。

背景技术

随着大型电力系统的互联以及各种新设备的使用，在使发电、输电更经济、更高效的同时也增加了电力系统的规模和复杂度；再加上大量的分布式发电系统接入电网，使传统的固定由输电网向配电网传送的潮流发生逆向；用户负荷的不断增长需要潮流控制手段提高现有的功率输送能力；正在蓬勃发展的智能电网和电力市场间复杂的功率交换需要频繁的潮流控制。

静止同步串联补偿器，SSSC(Static Synchronous Series Compensator),是比较常见的提高系统输电能力和调控能力的柔性输电设备，其原理是在所串联的线路上注入一个大小和线路电流无关而且相位和线路电流相位垂直的电压，改变该电压大小就相当于改变线路的有效阻抗，从而可以控制系统潮流。因为它是基于电力电子器件的补偿设备，不会像固定串补及可控串补那样出现次同步谐振(SSR)。静止同步串联补偿器在潮流控制和增强系统稳定性方面的效果和UPFC相差不大，但其使用的电力电子器件只有UPFC的一半，造价要比相同控制能力的UPFC低得多。

国外也没有单独的静止同步串联补偿器工程，但其作为UPFC工程的一部分运行方式有工程应用；目前国内对静止同步串联补偿器研究的较多的是其控制策略，潮流控制、阻尼系统振荡等控制功能，对其起停方式研究的比较少。常见的静止同步串联补偿器包含一个换流器，一个或者多个串联变压器以及串联变压器旁路开关。一般的起动方式步骤为：断开串联变压器旁路开关、投入串联变压器，给换流器进行不控充电，再按设定的控制方式解锁换流器，完成起动；或者通过一个直流电源给换流器电容进行充电，再解锁换流器、断开变压器旁路开关，完成起动；停运时先锁闭换流器，后再退出变压器。这种起停方式在串联变压器投入但换流器闭锁时，会在变压器和换流器产生很大的电压，甚至使变压器饱和，同时会造成换流器电容的过充，影响换流器设备的安全；另外，在变压器投入和退出瞬间线路电流也会有很大的突变，对交流系统的潮流产生很大影响。

为了解决以上起停方式的不足，提高静止同步串联补偿器起停的稳定性和可靠性，充分发挥静止同步串联补偿器的优势，需要一种更稳定、更适合工程应用的起停方式。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种静止同步串联补偿器的起停方法,其可以有效抑制换流器解、闭锁以及串联变压器投退时换流器的直流过电压和过电流，减小串联侧交流线路的电流振荡和对串联变压器的冲击，实现静止同步串联补偿器的平稳起动和停运，提高系统的稳定性和可靠性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种静止同步串联补偿器的起动方法，所述的静止同步串联补偿器包含一个换流器、一个并联变压器、一个串联变压器以及至少一个串联侧变压器旁路开关，所述起动方法包括如下步骤：

(a1)设置静止同步串联补偿器起动的初始状态：换流器与并联变压器、串联变压器均断开连接，串联变压器旁路开关闭合，并联变压器进线开关断开。

(a2)连接换流器与并联变压器，合并联变压器进线开关，对换流器进行不控充电，充电结束后进入步骤(a3)；

(a3)断开换流器与并联变压器的连接，并连接换流器与串联变压器，稳定后进入步骤(a4)；

(a4)以旁路开关零电流控制方式解锁换流器；

(a5)控制串联变压器旁路开关电流逐渐减小到电流阈值以内后，断开串联变压器旁路开关；

(a6)线路稳定运行后，静止同步串联补偿器进入正常的运行方式，完成起动过程；

一种静止同步串联补偿器的停运方法，所述的静止同步串联补偿器包含一个换流器、一个串联变压器以及至少一个串联侧变压器旁路开关，所述停运方法包括如下步骤：

(b1)将换流器切换为旁路开关零电流控制方式，稳定后进入步骤(b2)；

(b2)合串联变压器旁路开关，稳定后进入步骤(b3)；

(b3)控制使串联变压器电流逐渐降为电流阈值以内，稳定后进入步骤(b4)；

(b4)闭锁换流器，将串联变压器从交流线路退出，完成停运过程；

进一步地：若在并联变压器阀侧串联有启动电路，所述起动步骤(a2)中，合并联变压器进线开关之前先投入启动电路，充电结束后再退出启动电路。

进一步地：上述串联的启动电路包括并联的电阻和开关。

进一步地：上述的连接通过机械开关或由电力电子器件构成的开关来实现。