摘 要：特高壓線路有著很大的充電，并且限制過(guò)電壓和無(wú)功補(bǔ)償兩者之間存在著極為突出的矛盾，通過(guò)分析特高壓線路特性和典型系統(tǒng)之后可以得知，想要將上述矛盾解決，就必須要在長(zhǎng)距離重載線路及潮流變化大的外送線路上安裝特高壓可控電抗器。特高壓線路主要運(yùn)行了可控電抗器遠(yuǎn)離，并且一定要在500kV線路上進(jìn)行掛網(wǎng)試驗(yàn)后方可投入運(yùn)行，這樣可控電抗器在我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行后產(chǎn)生的問(wèn)題才可以被有效解決。大量的研究表明：可控電抗器對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響是由其本身在工況下的狀態(tài)所決定的，與其本身具有的調(diào)節(jié)方式并無(wú)太大的關(guān)系；而可控電抗器對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的影響則不僅僅與工況下的狀態(tài)有關(guān)，更與可控電抗器的調(diào)節(jié)方式有著相當(dāng)密切的關(guān)系。

     一、引 言

  特高壓電網(wǎng)在發(fā)展的過(guò)程中存在許多技術(shù)問(wèn)題，這些技術(shù)問(wèn)題都迫切在實(shí)際運(yùn)行中得到圓滿的解決。在這些問(wèn)題當(dāng)中，許多問(wèn)題出現(xiàn)的原因都是因?yàn)樘馗邏航涣骶€路單位長(zhǎng)度充電功率大，可以達(dá)到500kV線路的的5倍左右。為了對(duì)過(guò)電壓進(jìn)行限制，就必須在長(zhǎng)距離特高壓線路上安裝高壓電抗器。這種高壓電抗器在運(yùn)行的過(guò)程里面，可以給整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)很大的無(wú)功負(fù)擔(dān)，對(duì)特高壓線路具有輸電能力造成了很大影響，同時(shí)也給電網(wǎng)運(yùn)行造成了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，如果可以遵循可控電抗器的原理，在特高壓電網(wǎng)中安置一定比例的可控電抗器，就可以在很大層面上解決上述出現(xiàn)的問(wèn)題。

     二、可控電抗器運(yùn)行原理及應(yīng)用狀況

  可控電抗器進(jìn)行劃分的主要依據(jù)就是它的構(gòu)成原理，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以分為磁閥式可控電抗器和高阻抗式可控電抗器。

     磁閥式可控電抗器主要由兩個(gè)部分組成，一個(gè)部分是電抗器主題，另外一個(gè)部分就是控制系統(tǒng)。它的主要原理就是針對(duì)直流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得2個(gè)分鐵心在一個(gè)工作周期里面可以接替進(jìn)入飽和狀態(tài)，它的容量要取決于鐵心當(dāng)個(gè)周期中的磁飽和程度。

     高阻抗式可控電抗器本質(zhì)上等同于同屬擁有許多低壓副邊繞組，并且可以在短路狀態(tài)下順序進(jìn)行運(yùn)行的多繞組變壓器。各個(gè)控制繞組可以按順序依次投入工作并且可以對(duì)晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷起到控制的作用，如果所處條件滿足電流諧波的要求，就能夠?qū)崿F(xiàn)從無(wú)功功率直至額定功率的分級(jí)調(diào)節(jié)。這樣的電抗器在下面就被稱作分級(jí)投切式電抗器。

     磁閥式可控電抗器在許多的獨(dú)聯(lián)體國(guó)家中已經(jīng)開始被廣泛應(yīng)用，電壓等級(jí)也包括了好幾個(gè)層次，但大多數(shù)都是與電容器組并聯(lián)，在變電站的母線上面進(jìn)行安裝，主要作用是為了系統(tǒng)無(wú)功調(diào)節(jié)，功能與SVC的功能一直；高阻抗式可控電抗器現(xiàn)階段只在印度才有試點(diǎn)運(yùn)行，同樣也是在變電站的母線側(cè)進(jìn)行安裝。

     三、特高壓線路特性對(duì)可控電抗器的需求分析

  1、特高壓線路特性分析

  交流特高壓線路，以8x500mm為例，百公里的充電功率可達(dá)到530Mvar左右，此時(shí)可以考慮在線路兩端安裝特高壓電抗器。

     如果配置特高壓電抗器時(shí)始終按照限制過(guò)電壓的要求來(lái)行事，很可能會(huì)出現(xiàn)下述的情況：

  （l）電壓調(diào)節(jié)問(wèn)題

  小方式運(yùn)行電壓偏高或大方式下運(yùn)行電壓偏低，特別是使用水電比較廣泛的輸電通道來(lái)說(shuō)，豐枯季節(jié)潮水存在著很大的變化量，上述的兩種情況很可能會(huì)同時(shí)存在。通常可以采用下面的方面進(jìn)行解決：可以將低壓電抗器變壓器安裝到低壓側(cè)，這樣一來(lái)用于無(wú)功補(bǔ)償方面的投資就會(huì)加大起來(lái)，此外，因?yàn)樽儔浩魅萘靠梢陨梢欢ǖ南拗?，低壓補(bǔ)償就會(huì)出現(xiàn)無(wú)法滿足要求的情況。

     （2）線路輸送能力下降

  尤其是特高壓電網(wǎng)剛剛形成的時(shí)候，網(wǎng)架會(huì)呈現(xiàn)出薄弱的特點(diǎn)，受安全穩(wěn)定限制的程度很高，特高壓輸送不具有較大的輸送功率，就算是有著極高的高抗補(bǔ)償度，線路也可以在無(wú)功需求的方面做到自給自足；伴隨特高壓網(wǎng)架不斷構(gòu)建完成，線路輸送功率也會(huì)變得越來(lái)越大，線路就需要大量的無(wú)功用來(lái)洗手，系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)的話，電壓就會(huì)明顯下降，同時(shí)無(wú)功傳輸也會(huì)大大增加，這樣就會(huì)使系統(tǒng)出現(xiàn)更多的網(wǎng)損。

     （3）電壓穩(wěn)定問(wèn)題

  可控電抗器投入到運(yùn)行之后，如果使雙回或多回線出現(xiàn)"N-1”故障時(shí)，可以按照其******的調(diào)節(jié)范圍實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。同時(shí)，如果系統(tǒng)因?yàn)閿_動(dòng)而出現(xiàn)電壓振蕩或功率振蕩，都可以起到明顯的抑制作用，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性可以大大提高。

     前蘇聯(lián)已經(jīng)建成了極長(zhǎng)的特高壓線路，并且補(bǔ)償度已經(jīng)接近了100%，大量的研究分析之后可以得出，需要選用可控電抗器，但是因?yàn)閷?duì)設(shè)備的研制無(wú)法做到和工程進(jìn)度同步，所以后來(lái)只能無(wú)奈放棄。

     2、特高壓可控電抗器應(yīng)用示例

  如果把可控電抗器可進(jìn)行調(diào)節(jié)的部分調(diào)節(jié)至最低值，通道電壓就可以出現(xiàn)20～30kV的提高，全網(wǎng)網(wǎng)損可以出現(xiàn)150MW左右的降低；如果這種狀態(tài)下一直保持原電壓，低壓電容補(bǔ)償可以降低大約2700Mvar.

     四、超高壓電網(wǎng)可控電抗器在系統(tǒng)中的特性

  對(duì)于500kV級(jí)以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)，盡管一部分的電網(wǎng)限制過(guò)電壓和無(wú)功補(bǔ)償之間存在著矛盾，但是不會(huì)像特高壓電網(wǎng)那樣明顯，根據(jù)目前我國(guó)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，已經(jīng)可以借助于一些簡(jiǎn)單的技術(shù)手段解決上述問(wèn)題，所以此，我國(guó)500OkV及以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)中在應(yīng)用可控電抗器的方面還沒(méi)有具備充分的必要性。但是為了可控電抗器在特高壓電網(wǎng)上應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生技術(shù)方面的突破同時(shí)減少使用風(fēng)險(xiǎn)的話，還是非常有必要于500kV電網(wǎng)上進(jìn)行掛網(wǎng)試驗(yàn)

     500kV可控電抗器進(jìn)行掛網(wǎng)試驗(yàn)是為了達(dá)到下述兩個(gè)目的：（1）對(duì)可控電抗器擁有的各項(xiàng)性能和可靠性進(jìn)行科學(xué)和全面的檢測(cè)；（2）通過(guò)可控電抗器的運(yùn)行，積累實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，以備今后進(jìn)行借鑒。

     五、結(jié)束語(yǔ)

  可控電抗器最主要的作用就是解決無(wú)功調(diào)節(jié)矛盾，所以特高壓交流電網(wǎng)一定要使用可控電抗器，在500kV電網(wǎng)上對(duì)可控電抗器進(jìn)行掛網(wǎng)試驗(yàn)，在對(duì)特高壓可控電抗器進(jìn)行研究的科研過(guò)程里面是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。

     每種可控電抗器方案都有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在著不同的弊端。特高壓線路應(yīng)該對(duì)何種可控電抗器進(jìn)行選用才最為合理，這個(gè)問(wèn)題需要借助掛網(wǎng)試驗(yàn)才可以對(duì)可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，最后借助技術(shù)手段進(jìn)行比較后確定******的選用方案。

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