静止同步补偿器STATCOM的应用现状和趋势.pdf

静止同步补偿器(STATCOM)的应用：现状和趋势 袁志昌 刘文华 宋强 (清华大学，北京100084) 匝摘要月本文通过国内外几个典型的应用案例，介绍静止同步补偿器(STATCOM)的应用现状，从性能、 占地、投资、损耗等方面比较STATCOM和SVC两种主要动态无功补偿技术的特点和发展趋势。 匠关键词卫并联无功补偿静止同步补偿器(STATCOM)静止无功补偿器(SVC) 1动态无功补偿技术 随着电力工作者对电力系统动态特性尤其是电压稳定问题认识的深入，动态无功补偿技术受到越来越 多的关注。同步调相机、机械投切式并联补偿、静止无功补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STAT— COM)等现有的并联无功补偿技术都在一定程度上具有动态无功调节的能力，如：改变同步调相机的励 磁电流，可以快速调节其输出无功的大小和方向；机械开关可以控制并联电容器组或电抗器的投入／切除； 静止无功补偿器和静止同步补偿器利用电力电子开关器件实现无功的连续、快速调节。然而，由于存在造 价高、运行维护困难、环境污染等问题，同步调相机已逐渐被淘汰；机械投切式的并联补偿响应时间在几 秒至lmin范围内，难以满足快速调节的要求。因此，当前技术条件下的动态无功补偿技术通常指由电力 电子开关器件控制的SVC和STATCOM。 动态无功补偿的两种主要形式即静止无功补偿器和静止同步补偿器，虽然两者的名称近似，但原理却 有较大的差别。SVC是以晶闸管作为开关器件，通过晶闸管将电容器组或电抗器快速投入／切除，实现动 态无功补偿，它要求电容器组和电抗器的容量与补偿容量相当，并且动态响应较慢。STATCOM则是以 或电容的作用，不需要大型的电力设备，体积减小了，同时性能得到提升。 与SVC相比，STATCOM具有以下一些优点： 而SVC则需要2～3个周。 变率可小于5％。 与系统电压成平方关系，在系统电压下降时输出无功能力大大受限。 4)完成相同的控制目标，STATCOM和SVC需要的无功容量约为1：1．3。 5)STATCOM占地面积较小，相同容量的STATCOM占地为SVC的1／5～1／3。 ACTransmission 交流输电系统(Flexible System，FACTS)的一种典型装置，吸引了各国学者和研究人 年，世界上已安装投运的用于输电网的STATCOM约有16台，另外还有大量用于配电网负荷侧的 DSTATCOM投人运行。本文将结合国内外主要应用案例介绍STATCOM技术的发展现状及趋势。 2 STAKOM的应用现状 308 二十一世纪输配电技术的创新与发展——第六届输配电技术国际会议论文集 美国11Mvar、1997年西门子±8Mvar、1999年中国±20MvarSTATCOM都是试验性质的装置，验证 了STATCOM原理的可行性。1997年美国4-20Mvar、2003年韩国±80MvarSTATCOM分别是工程的 第一期，二期工程可将其扩展成统一潮流控制器(UPFC)。表中其余装置则都是用于提高电网的安全稳 定性和输电效率。以下根据文献报道介绍其中的几个典型案例。 表1 世界上用于输电系统的大容量STATCOM装置 序号 研制者 安装地点 容量(MVA) 投运时间(年) 1 三菱电机、关西电力[3] 日本 ±20 1980 2 西屋公司、美国电科院[4] 美国 ±1 1986 3 三菱电机、关西电力[5] 日本 ±80 1991 4 东芝、日立、东京电力[6] 日本 ±50×2 1992 5 东芝、Hokkaido电力[7] 日本 ±10×2 1993 6 西屋公司、美国电科院、田纳西电力[8] 美国 ±100 1996 7 西门子[9]