[科普中国]-功率限制器

功率限制器是交流输电系统(FACTS)中的一个功率限制元件。该元件以其独特的运行性能，日益引起有关学者的注视。我国电力系统正处于全国性联网的前夜，人们希望大区电网间潮流易于控制，能免除波动的困扰；平时互通有无，发挥联网效益。态势紧急时，既能相互支援，又能避免事故跨网扩大。

简介在一些高校和工厂的集体宿舍因违规使用大功率用电器酿成火灾、造成人员伤亡的事故引起了社会各界的广泛关注，大功率识别与用电安全控制器得到广泛使用。但是市场上的该类产品都采用继电器直接输出动作，使用寿命较短、灭弧性能差；部分产品不能有效避开内部含有储能元件的计算机、电视机等电器的上电冲击，断电后必须拔除所有用电器才能恢复使用，且对大功率用电器使用存在漏判、误判的现象。

相间功率控制器运行状态相间功率控制器(IPC)作为灵活交流输电系统(FACTS)中的一个元件，以其独特的运行性能，日益引起有关学者的注视。我国电力系统正处于全国性联网的前夜，人们希望大区电网问潮流易于控制，能免除波动的困扰；平时互通有无，发挥联网效益。态势紧急时，既能相互支援，又能避免事故跨网扩大。直流异步互联是有竞争力的方式，但不会普遍实行，某些太区电阿(如东北电网与华北电阿)之间。仍将实施交流联网。在潮流控制鲁棒性、限制事故电流的能力、对互联电网实施去耦的能力方面，IPC具有优势1。

相间功率控制器运行中的制约不能只考虑充分发挥高阻效应这一个侧面，还必须考虑运行中的制约因素。首先应注意联络线功率是否满足联网合同或协议的要求，合同是在协商的基础上，双方考虑联网效益的条件下签定的，具有法律约束力。关于功率的数值计算问题，上节已经讲到各处电压值是否在合理范围不可忽视，电力系统运行要遵循‘安全、优质、经济’的原则。互联电网经济问题，关键在于联网效益，它主要由上述联网合同体现。至于安全和优质问题，对于IPC而言，要特别注意电压的状况。当IPC电容器和电抗器的阻抗比值因数和联络线传输功率均较大时，送端网出口电压和受端网入口电压不容易同时满足电能质量管理的要求，此外在这种情况下，电容器或电抗器还有可能过电压。

对于IPC的运行而言，须考虑万一联络线开断的情况 联络线正常运行时，允许IPC电容器的容抗值与电抗器的感抗值接近乃至相等，但是在开路时，就绝对不允许IPC电容器的容抗值与电抗器的感抗值相等，否则IPC的电抗器和电容器将进入串联谐振状态，电抗器和电容器将严重过电压。可能有人以为，严重过电压起源于串联谐振时，电抗器和电容器的电压趋于无穷大，其实它们的电压虽大，但其数值是有限的，而且与它们的阻抗比值因数有关。

联络线开路时，电抗器电压并非无穷大，其值有限，且与其阻抗比值因数成比例。为了强化高阻效应，要求电抗器的阻抗比值因数取较大数值，这将导致开路时电抗器电压数值较大，增大了过电压的危险性，这也反映了一种对增强高阻效应的运行制约。

三相短路每一个串联谐振电路两端的电压都是零，所以电容器和电抗器电压不是无穷大。用其它网络分析方法，也可得出同样的结论。值得注意的是，人们对联络线开路且具备串联谐振条件时，电容器和电抗器的过电压问题比较警惕，但对此时送端三相短路的问题，一般考虑不够。

总结1)将相间功率控制器(IPC)置于互联电网环境中，综合考虑送端、受端电网参数及其自身参数对运行状况的影响，有助于研究工作逐步深入。

2)表述IPC运行状态与其元件参数及送、受端电网等值参数关联的基本关系式，对IPC的运行、优化调控、设计、选址和安全防护均有意义。

3)增强高阻效应以提高IPC的性能优势，将与多种运行制约相冲突，这是IPC的一个基本矛盾协调各方面的参数，正确处理基本矛盾，是提高IPC技术的关键1。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学