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前言1

第一章 概论1

1.1 串补技术的发展1

1.2 可控串补的系统分析理论和关键技术研究8

1.3 TCSC工程应用实例12

1.4 我国电网的发展和FSC/TCSC应用的前景18

1.5 本书章节设置及其说明22

参考文献23

第二章 可控串补的原理、模型和算法26

2.1 基本概念26

2.2 TCSC的基础原理33

2.3 TCSC的系统分析40

2.3.1 TCSC的潮流分析及稳态模型41

2.3.2 TCSC的机电过程分析模型43

2.3.3 可控串补的电磁暂态模型及机电、电磁暂态混合仿真计算48

参考文献53

第三章 可控串补系统的稳定控制策略54

3.1 引言54

3.2 TCSC的控制理论和方法研究58

3.2.1 基于能量函数法的切换控制策略58

3.2.2 TCSC的自抗扰控制63

3.2.3 TCSC的非线性自适应控制74

3.2.4 TCSC的非线性PID控制80

3.2.5 TCSC的模糊控制86

3.2.6 不同控制策略的总结90

3.3 TCSC控制器参数设计方法研究91

3.3.1 学习方法整定TCSC非线性控制器参数91

3.3.2 应用非线性优化方法确定控制器参数98

3.3.3 利用留数配置TCSC控制器参数103

3.4 TCSC与系统其他控制器的协调111

3.4.1 TCSC与SVC的协调控制112

3.4.2 TCSC与PSS的协调控制125

3.5 小结127

参考文献128

第四章 可控串补的小干扰稳定分析133

4.1 电力系统小干扰稳定分析简介133

4.1.1 电力系统小干扰稳定性133

4.1.2 电力系统小干扰稳定性分析的特征值算法135

4.1.3 PSASP/SST程序结构140

4.2 PSASP线性化分析平台140

4.2.1 PSASP/UD中功能框、输入变量和输出变量的线性化141

4.2.2 PSASP自定义模型的自动线性化144

4.2.3 系统网络的线性化144

4.2.4 形成全系统线性化雅可比矩阵144

4.3 TCSC小干扰稳定分析145

4.3.1 具有FACTS元件的小干扰稳定分析用户自定义线性化建模的方法145

4.3.2 TCSC的线性化分析方法146

4.3.3 系统算例147

4.4 基于动态相量法的TCSC抑制SSR分析153

4.4.1 动态相量模型建立的基础153

4.4.2 TCSC的动态相量模型154

4.4.3 其他模型说明155

4.4.4 SSR分析简例156

4.4.5 TCSC阻尼低频振荡环节的影响165

4.5 小结168

参考文献169

第五章 电磁暂态分析与绝缘配合171

5.1 概述171

5.2 串补系统电磁暂态模型171

5.2.1 电网的电磁暂态模型171

5.2.2 开关元件的模型178

5.2.3 电源及发电机组电磁暂态模型180

5.2.4 控制系统模型184

5.2.5 电力系统电磁暂态仿真的计算方法187

5.2.6 可控串补的电磁暂态仿真195

5.3 可控串补的基本电磁暂态特性196

5.3.1 可控串补工作模式及其特点197

5.3.2 可控串补装置控制调节及其暂态特性201

5.3.3 主要元件稳态工作条件208

5.4 可控串补过电压保护控制与绝缘配合213

5.4.1 可控串补过电压保护基本原则和主动绝缘配合的基本思路213

5.4.2 可控串补过电压保护控制的基本过程215

5.4.3 可控串补各主要元件在过电压保护控制中的作用219

5.5 串补系统的电磁暂态问题及其对策221

5.5.1 串补与高抗的相互位置及其对沿线电压分布的影响221

5.5.2 串补对潜供电流的影响225

5.5.3 串补装置对线路断路器瞬态恢复电压（TRV）的影响230

5.5.4 可控串补谐波232

参考文献233

第六章 次同步谐振的分析与抑制235

6.1 概述235

6.2 基本概念235

6.2.1 次同步谐振机理235

6.2.2 次同步谐振分析方法239

6.3 次同步谐振的抑制与保护242

6.3.1 次同步谐振的抑制243

6.3.2 次同步谐振的保护和监测247

6.4 应用可控串补抑制次同步谐振248

6.4.1 NGH-SSR阻尼器抑制SSR的作用248

6.4.2 TCSC抑制SSR的作用249

参考文献256

第七章 可控串补的测量控制和保护系统258

7.1 概述258

7.2 可控串补测量系统260

7.2.1 测量系统的设计要求261

7.2.2 测量系统的数据采集方式261

7.2.3 测量系统的系统结构262

7.2.4 平台测量的供能系统263

7.3 可控串补控制系统264

7.3.1 概要264

7.3.2 控制系统的功能及原理264

7.4 可控串补保护系统273

7.4.1 保护系统的主要特点273

7.4.2 保护功能的配置及原理274

7.4.3 可控串补保护的输入输出接口281

7.5 可控串补的阀触发和在线监测系统281

7.5.1 高电位电子板282

7.5.2 阀基电子设备284

7.6 可控串补监控系统286

7.6.1 监控系统基本结构286

7.6.2 监控系统的基本要求288

7.6.3 监控系统功能288

7.6.4 故障录波系统289

参考文献290

第八章 系统设计及主设备参数选择291

8.1 可控串补主要设备功能和技术特性291

8.2 串补的系统设计306

8.3 晶闸管阀组件及其冷却系统设计316

8.3.1 阀的电气强度要求316

8.3.2 晶闸管的选型317

8.3.3 晶闸管阀串联个数的计算318

8.3.4 阀辅助元件设计319

8.3.5 晶闸管的损耗和结温分析321

8.3.6 水冷系统设计322

8.3.7 阀结构设计和阀室设计322

8.4 平台设计323

8.4.1 概述323

8.4.2 平台的设计要求323

8.4.3 平台结构设计325

参考文献328

附录A 伊冯500kV可控串补系统基础数据330

附录A.1 伊冯500kV可控串补8机等值系统潮流计算数据330

附录A.2 伊冯500kV可控串补8机等值系统稳定计算数据334

附录A.3 TCSC控制器参数338

附录A.4 伊冯8机等值系统主接线图340

附录B IEEE FBM发电机和系统参数341

附录B.1 IEEE FBM892.4MVA发电机机组参数（以自身容量为基准）341

附录B.2 轴系参数341

附录B.3 IEEE FBM电力系统接线图及参数342