[科普中国]-可控串补技术

可控串补技术是在串联电容器旁并联一个由晶闸管阀控制的电感回路，从而产生一个叠加在电容器上的可控附加电流，实现对串联补偿电容的外部等效容抗的控制；即通过对半导体晶闸管阀的触发控制来实现对串联补偿电容的平滑调节和动态响应的控制。

简介在输电线路串联补偿电容器两端并联晶闸管控制的电抗器及其保护控制等设备组成的装置，又称晶闸管控制的串联补偿器，简称可控串补。它可以在相当广的范围内平滑快速地调节串联的电抗值。主要用于提高系统的输送能力、改善系统电压和无功平衡条件、阻尼低频振荡和抑制次同步谐振等。

用途可控串联补偿装置在提高系统稳定性和线路输送能力、改善系统电压质量和无功平衡、合理分配并联线路或环网中潮流等方面的应用原理，与固定串联电容补偿装置基本一致。由于可控串补可以快速调节其电抗，通过适当的控制调节环节使可控串补的应用效果更优于固定串补。作用有：

（1）限制短路电流降低对MOV能量的需要。可控串补可以在半个周波内快速切换到感性低电抗的旁路模式，增加了输电系统的感性电抗值，降低了短路电流和电容器两端过电压，也就降低了对MOV能量的需求。

（2）阻尼系统功率摇摆和低频振荡。可控串补可以在相当广的容性电抗至感性电抗范围内快速灵活地改变其电抗值，因而可以通过动态调制潮流阻尼系统的功率摇摆和低频振荡。

（3）抑制次同步谐振比较常见的观点是：当电容电压上出现直流分量或次同步分量时，电容器电压在上、下半波的时间一个长于正常的10ms，另一个短于10ms。TCSC通过晶闸管的触发控制试图消除两半波之间电容器上的不平衡电荷，对工频进行调制，对工频以外的其他频率解调，达到阻尼次同步谐振的目的。

（4）减少线路三相不平衡度。由于可控串补可以分相调整各相的电抗，补偿三相之间因其他原因造成的电压、电流不平衡，从而将不平衡度限制在个允许的范围内。

可控串补保护用于监测可控串联补偿装置各个部件的状态，以及在故障或其他异常状态时，用于减轻其损坏程度和对系统影响的自动装置。一般包括电容器组过电压保护、电容器组过负荷保护、电容器组内部故障保抑、金属氧化物限压器保护、旁路间隙（如有）保护、平台保护、旁路开关故障保护、晶闸管保护、晶闸管冷却系统安全监控、通信与控制系统故障保护等。

可控串补系统试验主要包括：

（1）加电压和加负荷试验，用以检验整套补偿装置各部分是否良好；

（2）带负荷投切串联电容器试验，以检验补偿效果和金属氧化物限压器及旁路开关的动作性能是否符合要求；

（3）谐波性能测试，测量可控串补工作在容性和感性调节模式的谐波水平，试验的范围应包括最小运行水平直至全部运行能力；

（4）短路故障试验，包括被补偿线路串补装置的两侧及相应线路的短路试验，以校验可控串补的保护系统及输电线路继电保护系统动作的正确性、澘供电流自灭能力等；

（5）电抗控制试验，用于校验可控串补电抗阶跃响应能力、电抗的动态与静态误差，电抗的控制范围、容性和感性电抗相互转换时间等；

（6）系统动态特性试验，用于评估可控串补系统动态性能，其中包括系统摇摆及低频振荡阻尼、暂态稳定控制、次同步谐振的抑制等。在实际工程中，系统试验需根据具体情况进行部分项目或全部项目试验，或补充新的试验项目1。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学