1　前言
　　山西阳城电厂向江苏送电工程是贯彻国家“以电代煤”政策的一项跨地区重要能源输送工程。到2000年，阳城电厂计划一期工程装机容量为6台350MW机组，二期工程装机容量为2台600MW机组，并以专厂、专线、专供的3－2－3接线方案由山西途经河南、山东向江苏淮阴送电。阳城至淮阴的输电距离为760km。如此高电压、远距离、大容量的交流输电线路对江苏乃至华东电网的规划和运行将带来重大的影响。
　　静止无功补偿器(SVC)的基本功能，是从电力网吸收或向电网输送可连续调节的无功功率，以维持装设点的电压恒定，并有利于电网的无功功率平衡。利用SVC改善电力系统电压质量和提高电力系统在小干扰和大干扰下的稳定性，已获得较广泛的应用^［1］。SVC的不同装设地点对阻尼系统电磁振荡的影响是不同的^［2］。SVC通过加大送端至受端相位差的稳定边界和加大传输功率极限，从而提高传输容量，提高稳定性，而且SVC不仅影响电力系统的短期(暂态)行为，也影响长期(动态)以及静态行为^［3］。

2　华东电力系统分析
　　华东三省一市220kV及以上电力网覆盖江苏、安徽、浙江三省和上海市。本次计算水平年为2000年，届时华东电网的装机容量将达49832MW。2000年华东500kV电网接线图如图1所示。系统的基本潮流方式为高峰方式。阳城电厂机组满发，扣除厂用电外送达1950MW，徐州地区机组包括徐州、彭城电厂满发，并通过500kV任庄2台联变外送120MW，扬州二厂1台机满发，淮阴变通过1台500kV主变受进250MW，江都变则通过2台500kV主变受进380MW，苏南苏北的电力交换达1940MW。

图1　2000年华东500kV电力网
Fig.1　500　kV network of East China in 2000

　　计算采用BPA暂态稳定程序，除需详细分析的阳城电厂外，其余发电机采用E^′_q恒定模型，阳城电厂6台350MVA的机组采用d、q双轴模型，发电机励磁调节系统采用IEEE标准的AC2模型。

3　SVC的数学模型
　　应用于电力系统的静止无功补偿器的结构有多种类型，本文所研究的是晶闸管控制电抗器(TCR)的SVC。它的传递函数框图参见图2^［3］。图2中的参数说明见表1。这是SVC的短期动态模型，适用于暂态稳定研究。这个模型包含网络方程和发电机方程(1)，用以仿真系统在故障之前、之中和之后的暂态。

X＝f(X,V)
0＝g(X,V)　(1)

图2　SVC暂态模型的传递函数框图
Fig.2　The functional block diagram for transient model of SVC

式中　X代表动态变量的列矢量(例如发电机、励磁机)；V代表静态变量的列矢量(例如节点电压)；f(X,V)和g(X,V)是X和V的非线形方程。

表1　SVC传函框图中的参数
Tab.1　Parameters of SVC functional block diagram

4　系统稳定分析条件
　　本文以实际华东2000年220kV及以上电力网为计算网络，系统条件为：
　　(1) 选用华东电力系统高峰潮流，其中阳城电厂6台机组满发。
　　(2) 除阳城电厂6台机组外，其余发电机全部采用经典E^′q恒定模型。阳城机组均采用IEEE标准的高起始响应的无刷励磁AC2。
　　(3) 考虑三堡侧设置静止无功补偿器。
　　(4) 计算结果中，阳城机组的最大摆角是对新安江机组而言。
　　(5) 所采用的扰动有二种：
　　^.一种是在东明至三堡段，考虑三堡侧单相永久短路，故障序列为：
　　0s 单相永久短路
　　0.1s跳故障相
　　0.8s重合故障相
　　0.9s跳三相
　　^.另一种在三堡至淮阴段，考虑淮阴侧三相永久短路，故障序列为：
　　0s三相永久短路
　　0.1s跳三相
　　0.2s切一机
　　0.8s三相重合闸
　　0.9s跳三相

5　部分计算结果
　　对阳城至淮阴送电方式作了大量分析，图3、图4是两种扰动的计算结果，图5是SVC装在东明侧或三堡侧的对比。

图3　东明-三堡500kV线三堡侧单永故障摇摆曲线
Fig.3　The oscillation curve of single-phase in dong ming-san bao 500kV line

图4　三堡-淮阴500kV线淮阴侧三永故障功角曲线(0.2s切阳城一机)
Fig.4 The P-δ curve of three-phase in San Bao-Huai Yin 500kV line
(cut one generator in 10 cycle)

图5　东明-三堡500kV线三堡侧三永故障功角曲线(SVC装设地点比较)
Fig.5　The P-δ curve of three-phase in Dong Ming-San Bao 500kV line
(compare site of SVC)

　　在东明至三堡段单相永久短路时，有SVC和无SVC，系统均能保持稳定。但无SVC时最大相角114.3°；有SVC时最大相角99.8°。从电压曲线看，装SVC后，可以提供无功支持，从而有效地维持装设点处的电压。 在三堡至淮阴段三相永久短路时，须0.2s切阳城2台机组才能保持稳定，若投SVC，则只切1台机就可以稳定。SVC装在东明侧或三堡侧对系统稳定的影响是不同的，但差别不大。

6　结论
　　本文通过对华东实际电力系统的详细稳定分析，对静止无功补偿器(SVC)在阳城输电工程中所起的作用作出了一些评价。
　　(1) SVC对增强阳城送电的稳定性有很大的作用，某些扰动下，可以少切1台机。
　　(2) SVC对故障后电压恢复有积极作用。
　　(3) SVC安装在东明或在三堡效果差别不大。