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远距离、大容量输电需求推动了交流超高压与特高压输电技术的研究与发展,基于可控并联电抗器的无功补偿研究是超/特高压交流输电系统需要解决的重要课题。变压器式可控并联电抗器(Controllable Reactor of Transformer Type,CRT)本质上是可对控制绕组的导通进行连续控制的高阻抗式(多绕组)变压器。本文针对CRT谐波抑制绕组的布置与容性无功补偿特性进行了深入分析,研究了串联电容补偿条件下,输电线路中可控并联电抗器补偿度,以及并联电抗补偿对输电线路功率传输的影响等问题。(1)以空心电抗器及铁心电抗器工作原理为基础,分析了CRT的本体结构、工作原理以及工作特性。基于三绕组CRT等效电路,研究了谐波抑制绕组两种不同布置方式的CRT谐波等效电路。建立了带谐波抑制绕组CRT的MATLAB仿真模型,对两种绕组布置方式下CRT工作绕组电流的进行电流谐波总畸变率分析,确定了绕组最佳布置方式为谐波抑制绕组置于工作绕组与控制绕组之间。针对带谐波补偿绕组的CRT,研究认为控制绕组晶闸管控制回路完全断开时,LC滤波器即使在最小无功容量的条件下,滤波支路将产生容性电流,并通过CRT注入线路,表明CRT具有容性无功补偿特性。(2)分析了超/特高压输电线路基本理论、电压分布、有功功率传输、无功功率以及串联电容补偿原理。研究了串联电容补偿条件下,分段补偿的可控并联电抗器补偿度问题,提出了修正后的可控并联电抗器补偿度的数学表达式。分析表明,线路增加串联电容补偿后,可控并联电抗器补偿对应的功率变化范围进一步扩大;可控并联电抗器分段布置间距需做出调整,应随串联补偿度的增加而扩大。(3)分析了并联电抗器的不同线路布置结构及其特点。基于输电线路分布参数等效电路,以分段线路二端口模型级联的方法,分析了串补条件下,并联电抗器分别置于线路两端,且位置向线路中点串补电容连续变化时,对线路最大传输功率及线路最大传输效率的影响。采用500kV、1100kV输电线路典型参数进行算例分析,研究结果表明并联电抗器位置变化时,最大传输功率与最大传输效率均随其发生变化。同时,并联电抗器补偿度也会影响功率传输,随着并补度的增加最大传输功率及最大传输效率均会降低。研究了并联电抗器补偿线路的功率损耗以及静态负荷特性对补偿传输线路受端电压的影响。(4)提出了并联电抗器补偿有效性的定义,研究了两种电抗器的布置方案对补偿有效性的影响,进一步分析了串补条件下,线路长度及并联电抗补偿度对补偿有效性的影响。研究结果表明并联电抗器位于线路中点时其有效性达到最大,而位置向线路两端变化时补偿有效性逐渐减小,且送端与受端的补偿有效性相等。随着线路长度增大,补偿有效性随之减小。在一定串、并联补偿度变化范围内,补偿有效性随着并联补偿度增大而减小,而串联补偿度对补偿有效性影响较小。