柔性交流输电系统考试题Word文件下载.docx
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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和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和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和绝缘极限。
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和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控制器可采用耐压和容量不及晶闸管的可关断器件。
（3）两者在输电容量、输电距离、目标功能、投资和环境影响等方面存在一定的区别，各有其优势应用领域；
FACTS技术虽然改善了HVAC系统的性能，但并没有对HVDC的传统应用领域造成根本性的冲击。
6.什么是交、直流输电比较的等价距离
在输送功率相同和可靠性指标相当的条件下，HVDC输电与HVAC输电相比，虽然换流站的投资比变电站的投资要高，但是直流输电线路的投资比交流输电线路的投资要低。
当输电距离增加到一定值时，采用直流输电线路所节省的费用，刚好能抵偿换流站所增加的费用，即二者的线路和网端设备的总费用相等，这个距离就是交直流输电比较的等价距离。
7.串联型FACTS控制器的功能、作用及其典型设备。
（1）串联型FACTS控制器
串联型控制器与线路串联，相当于串入一个可变阻抗或可控电压源。
作用：
1.串联型控制器对工作电压、电流和功率潮流有直接的影响。
2.增加或减少串联型控制器的串联电压可改善电压质量。
3.调节线路等效阻抗，从而直接影响电网中电流和功率的分布以及电压降，在实际应用中对于控制潮流、提高暂态稳定性和阻尼振荡等具有非常好的效果。
典型控制器：
TCSC/TSSC,TCSR/TSSR,GCSC,SSSC
8.并联型FACTS控制器的功能、作用及其典型设备。
并联型FACTS控制器
并联型FACTS控制器与能量流动的方向呈垂直（并联）关系。
它可以是一个并联可变阻抗，或者是基于电力电子变换器的可控电流源。
1.并联型控制器可对电压进行有效的控制，并起到阻尼电压振荡的作用。
2.并联型控制器在维持变电站母线电压质量方面非常有效。
3.并联控制器只针对母线上的节点，不会对母线电压的控制造成负面的影响。
SVC（TCR/TSR,TSC）,STATCOM,TCBR,TCVL
9.电力电子器件的系统组成及其各部分实现的功能？
电力电子系统：
由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成控制电路按系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的通或断，来完成整个系统的功能
10.电力二极管、晶闸管、绝缘栅双极晶体管IGBT和门极可关断晶闸管GTO各自的结构特点、电气符号和应用特性
电力二极管不可控型器件，实际上是由一个面积较大的PN结合俩端引线封装组成，单向导电性。
半控型器件—晶闸管，通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定。
是PNPN四层半导体结构。
全控型器件-GTOIGBT（看电力电子书）
11.简述电压型变换器的电路结构及其基本原理
电路结构：
直流侧并联一个单极性的直流电源或支撑电容，直流电源或电容的容量足够大，直流电容电压恒定，并且直流电流是双向流动的，从而能实现电能的双向交换。
交流侧通过一定的接口电感与交流系统（电网或负载）相连，串联电感的作用是在交流电压源内阻抗较小的情况下，防止直流电容发生短路而快速向容性负载放电．损坏器件和装置。
连接交流侧接口电抗器和直流侧电容的即为电压型变换器的主电力电子电路。
电压型变换器的基本工作原理：
设直流电压Ud恒定，电容正极和可关断器件的正极相连。
电压型变换器中能量的传递是双向的，其中可关断器件工作时为逆变状态，二极管工作时为整流状态，或者说开关阀随着电流方向的改变而分别工作于逆变和整流状态。
12.简述电流型变换器的电路结构及其基本原理
电流型变换器的基本特点：
其直流电流总保持一个方向，功率流向随着直流电压方向的反转而改变。
13.增加变换器容量的措施有哪些？
器件串联
桥臂并联
增加脉波数，可减少谐波含量，同时成倍增加容量。
是目前大容量FACTS设备实现大容量的主要方式之一
采用多电平变换器
桥臂／变换器组并联
14.并联补偿的特点？
详述在电力系统中的具体应用
特点：
Ø
只需要电网提供一个接入节点，另一端为大地或悬空的中性点，因此接入电网很方便。
接入方式简单，不会改变电力系统的主要结构
并联补偿设备要么只改变系统节点导纳矩阵的对角线元素，要么可等效为注入电网的电流源，因此并联补偿的投入对电力系统的复杂程度增加不多，便于分析
并联补偿适合于补偿电流。
并联补偿只能控制自身注入的电流，而电流进人电网后如何分布则由系统状况决定，因此并联补偿通常能使节点附近的一定区域均受益，适合于电力部门采用；
并联补偿设备需要承受全部的节点电压，因此并联补偿设备的输出通常受系统电压的限制。
应用：
并联补偿在输电网和配电网中都得到广泛应用；
在输电网中主要功能是改善潮流可控性、提高系统稳定性和传输能力；
在配电网中主要功能是提高负荷电能质量和减小负荷对电网的不利影响（如不对称性、谐波等）。
15.并联补偿消除谐波的具体方法
（1）若非线性负荷集中在某个节点，采用就地并联谐波补偿措施。
（2）补偿谐波电流与非线性负荷注入谐波电流大小相等，方向相反，使该节点的总注入谐波电流为零，则可消除各节点电压的谐波。
（3）对于难以准确地找到非线性负荷所在的位置或者非线性负荷分布在许多节点上的情况，采用异地补偿的方法，即在对电压质量要求高的节点进行并联补偿，抑制该节点处的电压谐波。
16.静止无功发生器与静止无功补偿器的区别
l通过电力电子变流器内部控制，使它们输出与给定参考值成比例的无功功率，静止无功发生器可自动调节的功能器件，从交流电源吸取可控的无功电流
l维持或控制电力系统某些特定参数输出的静止无功发生器，静止无功补偿器则是由外部特性来实现控制功能。
17.串联补偿的特点？
l串联补偿需要电网提供两个接入点
l串联补偿装置会改变异纳矩阵的非对角线元素，或等效为注入电压源
l串联补偿能直接改变线路的等效阻抗或通过插入电压源来改变传输线的电压自然分布特性，从而调节电流分布，对电压和潮流的控制能力强
l串联补偿可以针对特定的用户，实现潮流和电压调节，因而适合于对特定用户和特定输电走廊的补偿。
18.简述FACTS控制器的分类及其作用，并例举相关典型控制器
1）串联型FACTS控制器
（2）并联型FACTS控制器
（3）串联-并联组合型FACTS控制器
该类控制器是单个并联和串联控制器的组合，这些独立的控制器之间能够相互协调工作，组合的并联和串联控制器一般是用并联部分给系统注入电流，用串联部分在线路上注入一个电压。
1.并联部分向系统注人电流，串联部分向系统注人电压；
并联和串联部分通过直流环节连接起来，可以在它们之间交换有功功率。
2.将串联型和并联型FACTS控制综合成一个整体，兼具二者的优点，能更好地控制电网潮流、提高系统稳定性和进行电压调节。
UPFC,TCVR,TCPAR
（4）串联-串联组合型FACTS控制器
串联控制器能独立地对各自所控制的线路进行串联无功补偿控制，也可通过直流侧的连接与交流系统交换有功功率。
其串联部分提供无功补偿，通过调节直流环节之间的有功功率传输，又可在各输电回路之间交换有功功率，从而能够同时平衡多回输电线路上的有功和无功潮流，实现输电系统的优化控制。
IPFC
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