500kV統一潮流控制器（UPFC）原理及應用

江蘇省電力公司檢修分公司 謝 吉 朱宏杰

500kV統一潮流控制器（UPFC）原理及應用

江蘇省電力公司檢修分公司 謝 吉 朱宏杰

本文介紹了UPFC工作原理和應用場景，并結合蘇州南部500千伏電網UPFC工程，分析了UPFC方案實施的必要性和實用性；對UPFC適用不同工況的多種運行方式進行闡述，說明了UPFC的靈活性和可靠性。

統一潮流控制器；蘇州南部UPFC工程；錦蘇直流

1.引言

蘇州南部500kV電網的主要電源為錦蘇直流，由于該電源為水電直流，季節性很強：夏季通常滿送，冬季送端枯水期送電大幅減少（約10-20%），從而使得蘇州南部電網的受進電力規模及潮流分布季節變化較大。

常規加強電網的措施存在停電時間長、投資巨大、工程實施困難等一系列問題，在蘇州南部電網加裝500kV UPFC，可有效解決蘇州南部電網直流的送出和消納問題；且UPFC具備動態無功支撐能力，為特高壓直流的安全穩定運行提供保障。

2.UPFC工作原理

UPFC是由并聯補償的靜止同步補償器（STATCOM）和串聯補償的靜止同步串聯補償器（SSSC）相結合組成的新型潮流控制裝置。

圖1 UPFC基本原理結構圖

UPFC原理結構如圖1所示，包括通過一個公共直流端相連接的兩個VSC。其中一個VSC逆變器1，通過耦合變壓器與輸電線路并聯連接；另一個VSC逆變器2，通過一個交接變壓器被串聯插入在輸電線路中。

UPFC的功率變換部分由兩個變換器通過共用的直流母線連接成背靠背的形式，共用一組直流母線電容，這種電路拓撲結構能實現兩個變換器交流端之間的有功功率雙向流動，同時每個變換器都可以在其交流輸出端產生或吸收無功功率。……