无功补偿装置的发展

在电力体系中，若是无功储藏缺乏将会招致电网电压水平下降，冲击性的无功功率负载还会使电压发生剧烈的动摇，恶化电网的供电质量。关于给定的有功散布，要想使无功潮流最小以削减体系的损耗，就恳求对无功功率的流向与搬运进行很好的操控。

跟着电网的不断开展，对无功功率进行操控与抵偿的重要性日积月累：

1.   输电网络对运转功率的恳求日益进步，为了有用运用输变电容量，应对无功进行就地抵偿；

2.   电源（特别水电）远离负荷中间，远间隔的输电需求灵敏调控无功以支撑处理稳定性及电压操控问题；

3.   配电网中存在很多的电理性负载，在运转中耗费很多无功，使得配电体系损耗大大添加；

4.   直流输电体系恳求在换流器的沟通侧进行无功操控；

5.   用户关于供电电能质量的恳求日益进步。因此，对电网的无功进行就地抵偿，特别是动态抵偿，在输配电体系中十分必要。

电力体系中，常见的无功操控办法有同步发电机、同步电动机、同步调相机、并联电容器和停止无功补偿设备等，这里首要评论停止无功补偿设备。

停止无功补偿技能阅历了3代：第1代为机械式投切的无源抵偿设备，归于慢速无功补偿设备，在电力体系中运用较早，当前仍在运用；第2代为晶闸管投切的停止无功补偿器（SVC），属无源、疾速无功补偿设备，呈现于20世纪70年代，国外运用遍及，我国当前有必定运用，首要用于配电体系中，输电网中运用很少；第3代为根据电压源换流器的停止同步抵偿器（STATICSYNCHRONOUSCOMPENSATOR，STATCOM），亦称ASVG，属疾速的无功补偿设备，国外从20世纪80年代开端研讨，90年代末得到较广泛的运用，我国的第一个STATCOM演示运用工程已经在河南电网投运。

早期的无功补偿设备首要是无源设备，办法是在体系母线上并联或许在线路中串联必定容量的电容器或许电抗器。这些抵偿办法改变了网络参数，特别是改变了波阻抗、电气间隔和体系母线上的输入阻抗。无源设备运用机械开关，它不具有疾速性、反复性、接连性的特色，因此不能完成短时纠正电压升高或下降的功用。

20世纪70年代以来，以晶闸管操控的电抗器（TCR）、晶闸管投切的电容器（TSC）以及二者的混合设备（TCR＋TSC）等首要方式组成的停止无功补偿器（SVC）得到疾速开展。SVC可以当作是电纳值能调理的无功元件，它依托电力电子器件开关来完成无功调理。SVC作为体系抵偿时可以接连调理并与体系进行无功功率沟通，还还具有较快的响应速度，它可以保持端电压稳定。

SVC固然能对体系无功进行有用的抵偿，可是由于换流元件关断不可控，因此简单发生较大的谐波电流，并且其对电网电压动摇的调理才能不敷抱负。跟着大功率全控型电力电子器件GTO、IGBT及IGCT的呈现，特别是相控技能、脉宽调制技能（PWM）、四象限变流技能的提出使得电力电子逆变技能得到疾速开展，以此为基础的无功补偿技能也得以迅速开展。停止同步抵偿器，作为FACTS宗族最重要的成员，在美国、德国、日本、中国相继得到成功运用。电压型的STATCOM直流侧选用直流电容为储能元件，经过逆变器中电力半导体开关的通断将直流侧电压转换成沟通侧与电网同频率的输出电压。当只思索基波频率时，STATCOM可以当作一个与电网同频率的沟通电压源经过电抗器联到电网上。由于STATCOM直流侧电容仅起电压支撑效果，所以相关于SVC中的电容容量要小得多。此外，STATCOM和SVC比较还具有调理速度更快、调理规模更广、欠压条件下的无功调理才能更强的长处，还谐波含量和占地面积都大大减小。