statcom原理及控制方法

1、1、前言、前言靜止同步補(bǔ)償器(StaticSynchronousCompensatSTATCOM)，是目前最先進(jìn)的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，近年來(lái)隨著電力電子開(kāi)關(guān)技術(shù)的進(jìn)步而逐漸興起。STATCOM的原理是利用全控型大功率電力電子器件構(gòu)成可控的電壓源或電流源，使其輸出電流超前或滯后系統(tǒng)電壓90，從而對(duì)系統(tǒng)所需的無(wú)功進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。早期有文獻(xiàn)稱(chēng)之為靜止無(wú)功發(fā)生器(StaticVarGeneratSVG)。利用電力電子變流器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)目赡苄噪m然早在2

2、0年前就已經(jīng)為人們所認(rèn)識(shí)，但限于當(dāng)時(shí)電力電子器件的耐壓和功率水平，無(wú)法制造出輸電系統(tǒng)中具有實(shí)用價(jià)值的裝置。直到近年來(lái)，尤其是高壓大功率的門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO的出現(xiàn)，才極大的推動(dòng)了STATCOM的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。STATCOM是并聯(lián)型FACTS設(shè)備，它同基于可控電抗器和投切電容器的傳統(tǒng)靜止無(wú)功補(bǔ)償器SVC相比，性能上具有極大的優(yōu)越性，越來(lái)越得到廣泛的重視，必將取代SVC成為新一代的無(wú)功電壓控制設(shè)備。目前，世界上已有多臺(tái)投入運(yùn)行的大容量STA

3、TCOM裝置，如表11所示。由此可見(jiàn)，目前為止國(guó)際上只有美、日、德、中、英等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家掌握了STATCOM的應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)。2006年2月28日，由上海電力公司、清華大學(xué)、許繼集團(tuán)公司等單位共同研制的50MvarSTATCOM在上海黃渡分區(qū)西郊變電站并網(wǎng)試運(yùn)行。表11國(guó)內(nèi)外已在輸電系統(tǒng)投運(yùn)的STATCOM裝置（UPFC并聯(lián)部分為STATCOM）表11中除最后一項(xiàng)外，全部采用了變壓器多重化的主電路方案，主電路拓?fù)錇閳D11。變壓器多重化方式

4、可成倍增加裝置容量并降低輸出諧波。然而，多重化變壓器的引入帶來(lái)了很多問(wèn)題：首先，它的價(jià)格非常昂貴，約為成本的13～14；其次，它使裝置增加了50％左右的損耗和40％左右的占地面積；第三，變壓器的鐵磁非線性特性給控制器設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的困難，同時(shí)也是引發(fā)裝置故障的重要原因。如果能研究一種新的電路拓?fù)淇朔啥嘀鼗儔浩鲙?lái)的諸多不便，那么將引起大容量STATCOM技術(shù)的一次大的飛躍。多電平變換器技術(shù)的引入正是這個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的不二選擇5、STAT

5、COM相當(dāng)于一個(gè)可控電源，因此不改變系統(tǒng)阻抗，不會(huì)與系統(tǒng)發(fā)生諧振；SVC裝置是電抗或電容型的，接入電力系統(tǒng)容易與系統(tǒng)阻抗產(chǎn)生諧振。雖然目前電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備還是SVC，但是電力電子技術(shù)以及電力系統(tǒng)研究專(zhuān)家普遍認(rèn)為，STATCOM所具有的以上優(yōu)勢(shì)使其成為傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的理想替代者，全面滿(mǎn)足了電力系統(tǒng)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)母黜?xiàng)要求，使21世紀(jì)的電力系統(tǒng)運(yùn)行品質(zhì)更為卓越。2、STATCOM的工作原理的工作原理從理論上分析，STATC