静止同步串联补偿器基本原理解析

图6-22所示的基于电压源变流器的静止同步串联补偿器（Static Synchronous Series Compen_- sator，SSSC），是Gyugyi于1989年提出的。图6-22b为其单线原理图，图6-23为其电压、电流相量图。无串联补偿电压（或）时，线路首端电压为。有串联补偿后，线路首端电压为（或）。在图6-23a中，补偿电压超前，的作用相当于一个电容。若补偿电压为，滞后，相当于一个感抗电压降。在图6-23b中，补偿电压为，电流滞后电压一个功率因数角φ₁，若补偿电压超前的相位角为ρ，则，超前线路电流的相位角为α=ρ+φ₁，由和两部分组成，，图中线路电流滞后线路电压降的角度为90°。图6-23b中所示超前，滞后为感性（滞后）无功电流V_q=V_pq sinα，变流器向线路注入滞后无功电流所对应的无功功率Q_c=V_qI=V_pqIsinα。图6-23b中，与I·同相，V_p=V_pq ^cosα是变流器输出的有功补偿电压，变流器向线路注入有功功率P_C=V_pI=V_pqIcosα。这时变流器既向线路注入感性无功补偿，同时又向线路注入有功功率。如果补偿器输出的补偿电压为图6-23c所示，超前角度为φ₁，超前角度为ρ，这时超前的相角为α=ρ+φ₁，也由、两部分组成，与I·反相，即变流器输出的有功补偿电压为负值V_p，变流器输出的有功功率P_C为负值，或者说这时线路向变流器输出有功功率。图6-23c中补偿电压仍超前，即仍为滞后的感性电流，变流器仍如图6-24b中一样，向线路注入感性无功功率Q_C。

由图6-23b、c可知，只要控制补偿电压的幅值和相对于线路电流的相位差α，即可调控变流器输出的有功、无功功率的大小和流向，使SSSC与电网线路独立地变换有功和无功功率。IEEE（国际电气与电子工程学会）和GIGRE（国际大电网委员会）定义图6_-22全控型开关变流器构成的电压源型串联补偿器为静止同步串联补偿器。从图6-22框图结构和字义上看SSSC并不仅限于无功（或电抗）型串联补偿，一般情况下变流器输出的串联补偿电压与线路电流I·的相位差α可为0～360°之间的任意值，使串联变流器与电网线路之间独立地交换有功、无功功率。当然如要变流器向电网线路串联注入有功功率，变流器直流侧必须有电源。

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图6-23 静止同步串联补偿器（SSSC）系统及其相量图