静止无功补偿技术的发展如何？

参考答案: 静止无功补偿技术的发展从其无功控制来看，可以说是经历了3代。第一代为机械式投切的无源补偿装置，方法是在电网母线上并联或在线路中串联一定容量的电容器或电抗器，其补偿措施改变了网络参数，特别是改变了波阻抗、电气距离和电网母线上的输入阻抗，它使用机械开关，不具备快速性、反复性和连续性的特点，因而不能实现短时纠正电压升高和降落的功能，属于慢速无功补偿装置，如前面谈到的电容器和电抗器，在电网中应用较早且目前仍被广泛的应用，如在电网低压供电网络中装设的大量并联电容器组合在中压配电网络中装设的少量并联电容器组，可满足电网调压的要求。
第二代为晶闸管控制的电抗器TCR、晶闸管投切的电容器TSC以及由二者组合形成的静止无功补偿器SVC。SVC依靠电力电子器件开关来实现无功调节，可以看成电纳值能调节的无功元件。当它用于电网补偿时，可以连续调节并与电网进行无功交换，同时还具有较快的响应速度，能维持补偿处的电压恒定，属于无源、快速动态无功补偿装置，出现于20世纪70年代，在国外应用相对较多。国内在电网中应用还相对较少，但大型工矿企业中的应用较为广泛、在钢铁企业中的应用尤为突出，武汉钢铁公司、包头钢铁公司、宝山钢铁公司、济南钢铁公司、张家港沙钢铁公司、天津钢管公司等均装有该补偿装置；我国输电系统中一共有6套大容量SVC投入使用，它们分别被装设在广东江门、湖南云田、湖北凤凰山（2套）、河南小刘以及辽宁沙岭的500kV变电站中，此类SVC多为进口，其中有3套是ABB公司的产品。目前由中国电力科学院研制并拥有独立自主知识产权的用于输电网的国产化100Mvar大容量SVC示范工程已于2004年9月10日在辽宁省鞍山市红旗堡220kV变电站通过72h试运行考核，它在调节控制策略及实现技术、多微处理器协调控制和多重监控及保护技术等方面都处于国际先进水平，且多项技术属国内首创。
第三代为基于电压源换流器的静止同步补偿器STATCOM，也称为ASVG。典雅型的STATCOM直流侧采用直流电容为储能元件，通过逆变器中电力半导体开关的通断将直流侧电压转换成交流侧与电网同频率的输出电压，当只考虑基波频率时，STATCOM可看成是一个与电网同频率的交流电压源通过电抗器联到电网上。由于STATCOM直流侧电容仅起电压支撑作用，因此，相对于SVC而言，STATCOM中的电容容量要小的多。此外，STATCOM与SVC相比还拥有调节速度快、调节范围大、在欠压条件下具有较强的无功调节能力，同时谐波含量和占地面积小等优点，属快速的动态无功补偿装置，国外从20世纪80年代开始研究，90年代末到本世纪初，在日本及欧美得到了广泛应用，尤其是在冶金、铁道等需要快速动态无功补偿的场合。2001~2003年，美国在输电网接连投运了百Mvar级的大容量STATCOM，表明STATCOM在输电网中已完全进入实用阶段，这些STATCOM装置都是基于电压源换流器技术，仅通过改变母线接线方式，就可以变成背靠背的直流输电，能对电网的潮流进行更有效的控制。我国20世纪90年代清华大学柔性交流输电（FACTS）研究所开始研究，第一台工业化±20Mvar的STATCOM示范应用工程也于1999年3月在河南洛阳朝阳220kV变电站投运，而基于链式结构的±50Mvar的STATCOM也将近期在上海500kV电网黄渡分区西郊站应用。