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多相（四相）交流输电输变电新技术复习题一、问答题1、紧凑型输电的原理和特征。
答：原理：紧凑型线路是采用增加分裂导线根数，缩小相间距离，合理排列相导线等措施，以降低线路波阻抗，从而提高输送能力的输电线路。
特征：（1）采用多根分裂导线并优化导线排列；（2）应用合成棒式绝级子和相间间隔棒，相间间隔棒使导线在档柜中间仍能保持固定距离以控制风偏，避免闪路；（3）把操作过电压限制到1.8倍最大工作电压以内。
缺点：充电功率大、无功补偿容量增加、相间电容大而潜供电流不易熄灭、带电作业比较困难等问题。
2、多相输电原理和特点。
答：原理：多相输电能够明显地降低导线表面的电位梯度。
常规输电线路的相间距离主要取决于空气的耐电强度。
由于多相输电系统的相间电压减小，对相间绝缘的要求降低，从而使得相间距离减小，线路变得紧凑。
所以，多相输电也是提高线路输送功率密度的重要方法。
特征：具有较低的相间电压，轻巧的杆塔结构，较窄的架线走廊，大的输送能力，易于与三相现有系统协调、兼容运行，对高压断路器触头断流容量的要求较低。
多相输电线路运行的可闻噪声、无线电噪声、地面电磁场等环境指标均优于三相线路。
3、用一台三相3绕组变压器构成三相变6相系统，作接线原理图。
答：结成dYnYn型，下图：4、交流输电最小相数分析。
答：相对于单相输电而言，三相输电可以称之为多相输电。
实际上，采用单相系统输电，输送的功率是一个脉振的瞬时功率，如果系统没有大的储能元件（如电容器）接入，系统中的发电机与电动机则不能平稳运行。
如果采用两相输电系统，也存在难以克服的问题：若两相系统的相位差为180°，所产生的功率又等效于单相功率；若两相系统的相位差为90°，该系统则不能满足对称的条件，即流过系统中性点的电流不为零，而是每相电流的倍。
所以，为了生产一个恒定的瞬时功率，同时又能构成一个对称系统，电力系统最小可能的相数为3。
5、4相输电线路水平排列换位相间几何均距计算，并把结果和相同相对地电压的3相水平排列线路比较其传输密度。
1.如何理解柔性交流输电系统中“柔性”的概念？（1）柔性，即灵活性，指FACTS通过采用高速大容量电力电子控制器可以提高交流电网的可控性，实现灵活的潮流控制与最大化电网的传输能力。
其柔性，即灵活性表达在更快的响应速度更频繁的控制连续控制能力更综合与更灵活的的控制功能2.现代新型输电技术有哪些特高压交流-直流输电，三相三线制的交流输电方式，HVAC输电，柔性交流输电3简述输电网潮流控制的方法及其比较，FACTS技术在输电网潮流控制中的具体应用？可辅以图标、公式进行说明。
控制线路阻抗X可有效控制线路的电流，它是控制潮流最有效的方法。
当传输角d（或功角）较小时，控制线路阻抗X或d 可有效控制有功功率。
调节注入电压的幅值与它与端点电压之间的相位，可控制线路电流的大小相位。
串联控制器的容量通常占线路传输容量很少的一个百分比。
4.提高电网传输容量受到哪些因素的制约？可以采取哪些措施？电网的传输容量指电网在一系列的约束条件下能够传输功率的能力。
限制电网传输容量的主要因素：热稳定极限、设备绝缘限制、理想线路的极限传输功率与电力系统稳定性限制。
提高电网传输容量的措施电力设备的热稳定极限与绝缘极限一般保守度较大，因此，提高系统稳定性是提高电网传输容量的首要内容，最终目标是将电网传输容量提高到热稳定极限与绝缘极限。
5.简述HVDC 与FACTS的主要区别。
（1）HVDC基于直流传输原理，使用电力电子技术是为了能将所传输的直流功率交换到既有的交流电网中，并通过控制这种功率交换来达到改善电力系统性能的目标；FACTS基于交流输电原理，使用电力电子技术是为了（等效地）改变交流电网的参数，从而调节其功率传输并达到改善交流电网运行性能的目标（2）HVDC通过控制它与交流电网之间的功率交换来达到目标，要求HVDC能控制较大的功率，目前主要依赖高耐压与大容量的晶闸管器件；FACTS是通过调节交流电网的参数而“间接”控制电网功率，其容量要求比HVDC低得多，大量的FACTS控制器可采用耐压与容量不及晶闸管的可关断器件。
赵文忠（1966—），男，副教授，从事电机与电力系统的教学和科研。
串联无功补偿技术在配电网中的应用分析赵文忠1，王东平2（1.河西学院，甘肃张掖734000；2.江苏斯菲尔电气股份有限公司，江苏江阴214429）摘要：通过理论分析和软件仿真，研究了在配电网中采用串联补偿技术的可能性及效果。
研究表明，在配电网中采用串联补偿技术有助于配电网电压稳定，可实现配电网潮流控制和电能质量改善。
其补偿效果优于传统的并联补偿，有一定的工程应用前景。
关键词：配电网；串联补偿；原理；补偿效果中图分类号：TM 714.3文献标识码：A文章编号：1001-5531（2010）05-0037-03Application Analysis of Series Reactive Power Compensation in Distribution NetworkZHAO Wenzhong 1，WANG Dongping 2（1.Hexi University ，Zhangye 734000，China ；2.Jiangsu Sfere Electric Co.，Ltd.，Jiangyin 214429，China ）Abstract ：On the basis of the theoretical analysis and software simulation ，focused on the possibility and effect of the application of series compensation technology in the power distribution network.It was indicated in the re-search that the application of series compensation technology could help improve the voltage stability in the power istribution network and also made it possible to control the power flow and improve the electrical energy effect of se-ries reactive power compensation surpassed the traditional parallel connection compensation ，there were some pros-pects in applying this technology in engineering.Key words ：distribution network ；series compensation ；principle ；compensation effect王东平（1959—），女，工程师，从事电气智能化仪表研究与开发工作。
1 概述静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，STATCOM）是柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System，FACTS）的核心装置和核心技术之一。
在此之前，又称ASVG、SVG、STATCON、ASVC，直至1995 年国际高压大电网会议与电力、电子工程师学会建议采用静止同步补偿器（STATCOM）。
静止同步补偿器采用新一代的电力电子器件，如：门极可关断晶闸管（GTO），绝缘栅双极型晶体管（IGBT），集成门极换向晶闸管（IGCT），并且采用现代控制技术，其在电力系统中的作用是补偿无功，提高系统电压稳定性，改善系统性能。
与传统的无功补偿装置相比，STATCOM 具有调节连续，谐波小，损耗低，运行范围宽，可靠性高，调节速度快等优点，自问世以来，便得到了广泛关注和飞速发展。
我国电力工业发展迅速，其需求将保持持续、快速的增长态势而且需求规模在增大，当前我国电力事业可靠性要求高、实用性强；经济效益突出；节能，环保、高效成为主要趋势。
STATCOM的广泛应用使得电力系统更加稳定高效，符合当今社会电力工程发展趋势。
2 STATCOM 的工作原理2.1 基本工作原理STATCOM大体上分为电压源型和电流源型，在实际应用中大多使用电压源型（采用电压型变换器Voltage-sourced inverter，VSI）。
图1 用以简单说明基于VSI的STATCOM的工作原理。
如图1 所示，STATCOM的主电路结构由直流侧大电容和基于电力电子器件的VSI组成，通过连接电抗接入电力系统。
图中，U1 是在理想情况下（即忽略线路及STATCOM 的损耗）将STATCOM的输出等效为一个可控电压源，US 是系统侧等效成的理想电压源，且两者相位一致。
当U1跃US时，从系统流向STATCOM 的电流相位超前系统电压90°，输出容性无功；同样当U1约US 时，从系统流向STATCOM 的电流滞后系统电压90°，输出感性无功。
第6章静止串联补偿器GCSC、TSSC、TCSC 和SSSC6.1 串联补偿的目的第5章已介绍过，在连接两个交流系统的传输线路中点实行线路的并联补偿，能够对线路电压质量的改善具有很好的效果。
而在线路出现不断增加的电能需求时，通过并联补偿还能够对辐射线路的终端电压起到支撑作用。
从理论上讲，当两个并联无功补偿器之间的线路间隔较短，且当两个连接点电压的相位差足够大时，就能使线路传输功率达到传输线路的热容极限。
然而，并联补偿器在给定实时传输功率的条件下，对传输电压控制的效果是很有限的，因为所传输的功率大小最终是由线路串联阻抗、线路电压的幅值和线路终端电压的相位差来决定的。
一般可以认为，长距离的交流传输功率会受到线路串联阻抗的限制。
在20世纪80年代，无功串联补偿器就已经被用来抵消部分线路电抗，以提高线路传输的功率。
在后来的FACTS技术研究领域，也证明了采用可变串联无功补偿器，对于控制传输线路的潮流和提高系统稳定性等方面也能起到很好的作用。
可控串联线路的无功补偿是柔性交流输电系统（FACTS）的一个重要里程碑，它可用来控制线路的潮流、防止环流的出现、增强传输系统的利用率，还能利用它的快速控制特性来最大限度地降低系统扰动，并能弥补传统意义上对稳定裕量的要求。
本章将首先回顾串联型无功补偿的基本原理，使读者对于基于电力电子的串联补偿器有一个基本的背景知识，然后再介绍各种串联补偿器的基本原理，并根据系统可获得的最大传输功率、稳态功率传输极限、暂态稳定性、电压稳定以及功率振荡等基本要素，对串联补偿的效果进行评估。
6.1.1 串联电容补偿的概念串联电容补偿器的主要目的是降低输电线路从送端到受端间总的等效串联阻抗，也就是描述单U/X)sin 中的X。
串联补偿的两机模型类似于图5-1所示的并联补偿结构，只是条线路传输特性P=( 2在串联线路补偿模型中使用的是串联电容补偿。
为分析方便起见，在图6-1a中假设该补偿器串连在两段相同长度的线路中间。
应用实例：ASC、TCSC、STATCOM和UPFC1、先进串联电容（ASC）2、晶闸管控制串联电容（TCSC）3、静止同步补偿器（STATCOM）4、统一潮流控制器（UPFC）5、其它杂例11 ASC：地点，Kayenta变电所21 ASC：主电路，Kayenta变电所31 ASC：外形照片，Kayenta变电所4561 ASC：保护措施，Kayenta变电所71 ASC：单相接地故障，Kayenta变电所892 TCSC：地点，Slatt变电所2 TCSC：主电路，Slatt变电所102 TCSC：外形照片，Slatt变电所112 TCSC：电压电流，Slatt变电所122 TCSC：补偿能力，Slatt变电所132 TCSC：控制与保护，Slatt变电所142 TCSC：谐波电流，Slatt变电所152 TCSC：SSR问题，Slatt变电所162 TCSC：SSR性能，Slatt变电所173 STATCOM：系统结构，Sullivan变电所183 STATCOM：装置结构，Sullivan变电所193 STATCOM：外形照片，Sullivan变电所20213 STATCOM：安装布置，Sullivan变电所3 STATCOM：管阀布置，Sullivan变电所223 STATCOM：控制框图，Sullivan变电所233 STATCOM：稳态性能，Sullivan变电所243 STATCOM：动态性能，Sullivan变电所253 STATCOM：动态性能，Sullivan变电所2627283 STATCOM：动态性能，Sullivan变电所293 STATCOM：动态性能，Sullivan变电所3031324 UPFC：Inez变电所334 UPFC：简图，Inez变电所3435364 UPFC：安装布置，Inez变电所374 UPFC：设备大厅，Inez变电所384 UPFC：外形照片，Inez变电所394 UPFC：控制框图，Inez变电所404 UPFC：控制框图，Inez变电所41424344 4 UPFC：母线电压改变，Inez变电所4546475 SVC：10kV无功补偿，武钢冷轧、热轧机48轧机49轧机50轧机。
