隨著超高壓和特高壓電網的興建和發展,以及電力負荷變化的日益加劇,新型超(特)高壓可控電抗器的研究和應用得到越來越廣泛的重視和加強。可控電抗器在電力系統中的應用前景和潛力十分廣闊。在超高壓遠距離輸電系統中,可控電抗器能夠起到抑制系統過電壓,提高系統穩定性,增大輸電能力,抑制系統功率振蕩,補償無功并提高功率因數的作用,而且,磁飽和可控電抗器(Magnetically Saturation Controlled Reactor, MSCR)還具有控制靈活、可靠性高、成本較低等顯著特點。因此,磁飽和可控電抗器已經成為超高壓,尤其是特高壓電網的核心技術之一。
有相關學者對MSCR進行了諸多研究,但以往的研究大多針對小型可控電抗器模型,并不能反映超高壓電抗器在電網中真實的工作狀態,并且所研究的可控電抗器電路和工作狀態復雜,控制方式繁瑣,工作繞組中諧波較為嚴重。
沈陽工業大學、特變電工沈陽變壓器集團的研究人員,基于一臺產品級的800kV超高壓(Extra- High Voltage, EHV)MSCR,對其工作機理和諧波特性進行理論分析;結合實際掛網運行,采取在取能線圈與控制系統之間配置低壓5次、7次濾波器的諧波抑制方法對網側繞組諧波加以抑制,并進行了試驗驗證;最后對其控制特性和容量階躍調節進行測量,其控制特性呈現近似線性,并且能夠實現全容量范圍快速階躍調節。
圖1 800kV超高壓MSCR接線原理
圖2 800kV MSCR實驗系統
研究人員最后總結指出:
綜上,800kV超高壓MSCR具有容量大、調節連續方便、諧波含量小的性能特點,為我國超高壓電網的電壓調節和無功控制提供了有效的技術手段,并且為1100kV特高壓MSCR的研制和掛網運行提供了寶貴的經驗。
以上研究成果發表在2020年《電工技術學報》增刊1,論文標題為“800kV超高壓磁飽和可控電抗器的動態特性分析及諧波抑制”,作者為王青朋、白保東、陳德志、安振。