靜止同步串聯補償裝置 (static series synchronous compensator，SSSC)與系統串聯，基於可關斷電力電子器件組成的電壓源換流器(Voltage Source Converter，VSC)，能夠注入一個與線路電流成適當相角的電壓的靜止型同步無功電源。
簡介,工作原理,SSSC主電路,SSSC控制,主要特點,發展概況,發展趨勢,
簡介
工作原理
假設送端電壓幅值和受端電壓幅值相等，即Us=Ur=U，送端電壓與受端電壓之間的相角差為δ，輸電線路電抗為XL，則受端系統的有功功率P為
圖1 電力傳輸的基本示意圖
SSSC可注入一個滯後於線路電流90º的電壓，等效成串聯在輸電線路中的容抗，此時稱SSSC工作在容性補償模式。當SSSS注入的交流電壓超前線路電流90º時，可等效成串聯在輸電線路中的感抗，此時稱SSSC工作在感性補償模式。圖2所示為接有SSSC的雙端系統等效電路和相量圖。SSSC的等效電抗為Xq，則接入SSSC後，用Xq表示的受端系統有功功率Pq為
圖2 接有SSSC裝置的雙端系統等效電路及相量圖
根據圖2所示的參考方向，可將SSSC等效為一個可控電壓源，即
式中，K為可控制的、可正可負的實數，其最大值與最小值由SSSC裝置本身的補償能力決定。當K為正時，SSSC相當於負的電抗，即相當於電容，此時SSSC工作在容性補償模式；當K為負時，SSSC相當於正的電抗，即相當於電感，此時SSSC工作在感性補償模式。用Uq表示的受端系統有功功率Pq為
設當Uq=0時，受端系統有功功率最大值為功率基準。當補償電壓Uq取不同標麼值時，接有SSSC雙端系統的功角特性曲線如圖3中所示。當Uq>0時，功角特性曲線比沒有SSSC時的功角特性曲線上升了，只有在δ=180º時功角特性沒有變化，這說明通過SSSC的正向調節可提高線路輸送有功功率的能力。當Uq<0時，功角特性曲線比沒有SSSC時的功角特性曲線下降了，只有在δ=180º時功角特性沒有變化，這說明通過SSSC的反向調節可降低線路輸送有功功率的能力。在δ較小時，送端向受端的輸送功率可以為負，即線路反送有功功率。可見，SSSC不僅可控制線路潮流的大小，還可改變線路潮流的流向。
圖3 接有SSSC兩機系統的功角特性
SSSC主電路
由於輸電系統的電壓等級較高，SSSC通常通過串聯變壓器接入到輸電系統中。如圖4所示的三相橋結構只能補償正序電壓或負序電壓而不能補償零序電壓，高壓輸電系統一般要求SSSC工作在三相電壓對稱的情況，因此，SSSC可採用三相橋結構。如圖5所示的三單相橋結構可獨立控制三相的補償電壓，即使輸電線路電壓出現不對稱，也可進行補償，因此，SSSC可採用三單相橋結構，不過電路結構更加複雜，成本會更高。
圖4 三相橋結構
圖5 三單相橋結構
SSSC控制
SSSC的控制目標是在維持換流器直流母線電壓穩定的同時，向輸電線路注入一個與線路電流相差近似為90º的可控電壓，使其呈現電感、電容特性，快速控制線路的等效阻抗，從而調節線路輸送的有功和無功功率等，最終實現阻尼功率振盪、提高暫態穩定性等控制目標。
SSSC能夠直接控制的是輸出電壓，可分為內環控制和外環控制兩部分。內環控制用於SSSC輸出電壓快速準確地跟蹤輸出電壓參考值，外環控制用於確定SSSC輸出電壓參考值。SSSC輸出的實際電壓與參考值比較，經過相應的控制環節得到控制電壓的相角Φ和幅值Uq。利用鎖相環測量線路電流的相角，得到SSSC輸出電壓的相角。
可對SSSC輸出的實際電壓以線路電流為基準進行有功分量和無功分量的分解。通過控制輸出電壓中的無功分量，即與線路電流相差90º的電壓分量，可控制輸出電壓的大小，而通過控制輸出電壓中的有功分量，即與線路電流同相的電壓分量，可控制換流器直流母線的電壓，使SSSC輸出電壓的控制與換流器直流母線電壓的控制實現靜態解耦，從而提高控制的回響速度並縮短過渡過程。
外環控制可具有電抗模式、電壓模式、輸電線路電流模式和輸電線路有功功率模式等。電抗模式時，SSSC輸出電壓使整個SSSC等效電抗等於參考電抗值。電壓模式時，SSSC輸出電壓為參考電壓值。輸電線路電流模式或輸電線路有功功率模式時，通過控制SSSC輸出電壓確保輸電線路的線路電流為設定的電流參考值或使輸電線路的有功功率為給定的參考值。在主要控制功能的基礎上還可具有如阻尼功率振盪、抑制次同步振盪、提高暫態穩定極限等多種功能，用於提高電力系統的安全穩定性，從而充分發揮SSSC的功能。
主要特點
①不需要交流電容器或電抗器，即可在輸電線路中產生或吸收無功功率；②可在容性和感性範圍內，產生與線路電流大小無關的、連續可控的同步補償電壓，對輸電線路的潮流進行控制；③對由於其他原因引起的次同步諧振(subsynchrounous resonance，SSR)及其他振盪現象具有固有的抗干擾能力；④在換流器直流側接入儲能元件後，可對輸電線路進行有功功率的補償，從而補償電阻性壓降；⑤SSSC能比可控串聯補償裝置（TCSC）更快速或瞬時地回響控制命令，可有效抑制SSR等；⑥在輸電系統功角較小時，SSSC比TCSC改變系統的功角特性能力更強，具有更強的調節輸電線路潮流的能力；⑦SSSC的單位容量造價要比TCSC高。
發展概況
SSSC由美國西屋電氣公司的Laszlo Gyugyi在1989年提出。到目前為止，沒有獨立安裝的SSSC，但在美國伊內茲（INEZ）變電站安裝的統一潮流控制器（UPFC）運行模式中有一種是利用串聯補償器和並聯補償器在直流側解列，作為SSSC運行，並在1998年UPFC的投運試驗中，進行了SSSC模式的相關試驗。之後投運的美國馬西（Marcy）變電站可轉換靜止補償器（CSC）工程和韓國康津（Kangjin）變電站UPFC工程都有單獨作為SSSC運行的方式。
發展趨勢
①採用串聯電容器與SSSC裝置串聯，以降低整個工程造價並充分發揮SSSC的優良控制性能；②模組化多電平（MMC）主電路方案將會得到更加廣泛深入的研究，甚至會有工程實際套用；③會採用開關頻率較高的器件，並充分利用脈寬調製（PWM）技術。
