Среди известных устройств, обеспечивающих возможность управления режимом в линии электропередачи, наибольшее применение в мире нашли устройства продольной компенсации с тиристорным управлением (ТУПК), работающие на основе схемы с регулированием тока в реакторе с помощью встречно-параллельно включенных тиристоров.
Современные электроэнергетические системы имеют протяженные ЛЭП СВН, характеризующиеся широким набором рабочих режимов. В режимах малых нагрузок наблюдается избыток реактивной мощности, который приводит к недопустимому повышению напряжения, что отрицательно сказывается на надежности энергоснабжения. Для решения проблемы управления уровнями напряжения в этих режимах применяются управляемые шунтирующие реакторы (УШР).
Исследуемая электроэнергетическая система состоит из электростанции, представленной эквивалентным генератором мощностью 2400 МВт, связанным линией электропередачи длиной 550 км, имеющей два УПК с регулируемой емкостью, с потребительской подстанцией, которая связана с мощной энергосистемой, представленной шинами неизменного напряжения и частоты (рис. 1). Для поддержания напряжения на выводах УПК установлены УШР.
Одними из наиболее распространенных управляемых устройств продольной компенсации, обеспечивающими возможность регулирование в линиях электропередачи, являются тиристорные устройства продольной компенсации (ТУПК). Эти устройства работают на основе схемы, предусматривающей регулирование тока в реакторе с помощью встречно-параллельно включенных тиристоров.
Закон регулирования угла отпирания тиристоров УПК α(I) имеет следующий вид [1]:
где: A и B – коэффициенты, зависящие от параметров реактора и конденсатора устройства продольной компенсации.
Другим устройством с тиристорным управлением является управляемый шунтирующий реактор, состоящий из последовательно соединенного шунтирующего реактора и тиристорно-реакторной группы. Сопротивление УШР зависит от угла отпирания тиристоров, который зависит от напряжения в узле подключения.