在電力系統(tǒng)中，如果無(wú)功儲(chǔ)備不足將會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓水平降低，沖擊性的無(wú)功功率負(fù)載還會(huì)使電壓產(chǎn)生劇烈的波動(dòng)，惡化電網(wǎng)的供電質(zhì)量。對(duì)于給定的有功分布，要想使無(wú)功潮流*小以減少系統(tǒng)的損耗，就要求對(duì)無(wú)功功率的流向與轉(zhuǎn)移進(jìn)行很好的控制。

隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行控制與補(bǔ)償?shù)闹匾耘c日俱增：

1.   輸電網(wǎng)絡(luò)對(duì)運(yùn)行效率的要求日益提高，為了有效利用輸變電容量，應(yīng)對(duì)無(wú)功進(jìn)行就地補(bǔ)償；

2.   電源（尤其水電）遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，遠(yuǎn)距離的輸電需要靈活調(diào)控?zé)o功以支撐解決穩(wěn)定性及電壓控制問(wèn)題；

3.   配電網(wǎng)中存在大量的電感性負(fù)載，在運(yùn)行中消耗大量無(wú)功，使得配電系統(tǒng)損耗大大增加；

4.   直流輸電系統(tǒng)要求在換流器的交流側(cè)進(jìn)行無(wú)功控制；

5.   用戶(hù)對(duì)于供電電能質(zhì)量的要求日益提高。因此，對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功進(jìn)行就地補(bǔ)償，尤其是動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，在輸配電系統(tǒng)中十分必要。

電力系統(tǒng)中，常見(jiàn)的無(wú)功控制方法有同步發(fā)電機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器和靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置等，這里主要討論靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置。

靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)經(jīng)歷了3代：第1代為機(jī)械式投切的無(wú)源補(bǔ)償裝置，屬于慢速無(wú)功補(bǔ)償裝置，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較早，目前仍在應(yīng)用；第2代為晶閘管投切的靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC），屬無(wú)源、快速無(wú)功補(bǔ)償裝置，出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，國(guó)外應(yīng)用普遍，我國(guó)目前有一定應(yīng)用，主要用于配電系統(tǒng)中，輸電網(wǎng)中應(yīng)用很少；第3代為基于電壓源換流器的靜止同步補(bǔ)償器（STATICSYNCHRONOUSCOMPENSATOR，STATCOM），亦稱(chēng)ASVG，屬快速的無(wú)功補(bǔ)償裝置，國(guó)外從20世紀(jì)80年代開(kāi)始研究，90年代末得到較廣泛的應(yīng)用，我國(guó)的個(gè)STATCOM示范應(yīng)用工程已經(jīng)在河南電網(wǎng)投運(yùn)。

早期的無(wú)功補(bǔ)償裝置主要是無(wú)源裝置，方法是在系統(tǒng)母線(xiàn)上并聯(lián)或者在線(xiàn)路中串聯(lián)一定容量的電容器或者電抗器。這些補(bǔ)償措施改變了網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，特別是改變了波阻抗、電氣距離和系統(tǒng)母線(xiàn)上的輸入阻抗。無(wú)源裝置使用機(jī)械開(kāi)關(guān)，它不具備快速性、反復(fù)性、連續(xù)性的特點(diǎn)，因而不能實(shí)現(xiàn)短時(shí)糾正電壓升高或降落的功能。

20世紀(jì)70年代以來(lái)，以晶閘管控制的電抗器（TCR）、晶閘管投切的電容器（TSC）以及二者的混合裝置（TCR＋TSC）等主要形式組成的靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）得到快速發(fā)展。SVC可以看成是電納值能調(diào)節(jié)的無(wú)功元件，它依靠電力電子器件開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)功調(diào)節(jié)。SVC作為系統(tǒng)補(bǔ)償時(shí)可以連續(xù)調(diào)節(jié)并與系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功功率交換，同時(shí)還具有較快的響應(yīng)速度，它能夠維持端電壓恒定。

SVC雖然能對(duì)系統(tǒng)無(wú)功進(jìn)行有效的補(bǔ)償，但是由于換流元件關(guān)斷不可控，因而容易產(chǎn)生較大的諧波電流，而且其對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的調(diào)節(jié)能力不夠理想。隨著大功率全控型電力電子器件GTO、IGBT及IGCT的出現(xiàn)，特別是相控技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM）、四象限變流技術(shù)的提出使得電力電子逆變技術(shù)得到快速發(fā)展，以此為基礎(chǔ)的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)也得以迅速發(fā)展。靜止同步補(bǔ)償器，作為FACTS家族*重要的成員，在美國(guó)、德國(guó)、日本、中國(guó)相繼得到成功應(yīng)用。電壓型的STATCOM直流側(cè)采用直流電容為儲(chǔ)能元件，通過(guò)逆變器中電力半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的通斷將直流側(cè)電壓轉(zhuǎn)換成交流側(cè)與電網(wǎng)同頻率的輸出電壓。當(dāng)只考慮基波頻率時(shí)，STATCOM可以看成一個(gè)與電網(wǎng)同頻率的交流電壓源通過(guò)電抗器聯(lián)到電網(wǎng)上。由于STATCOM直流側(cè)電容僅起電壓支撐作用，所以相對(duì)于SVC中的電容容量要小得多。此外，STATCOM和SVC相比還擁有調(diào)節(jié)速度更快、調(diào)節(jié)范圍更廣、欠壓條件下的無(wú)功調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)諧波含量和占地面積都大大減小。

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