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高压动态无功补偿装置的作用及市场状况分析

　高压动态无功补偿发生装置，即静止同步补偿器，又名静止无功发生器。由于其开关器件为IGBT，所以其动态补偿效果是早期的同步调相机、电容器和无功补偿装置不能比拟的，无功补偿装置以其较低谐波，较高的效率，较快速的动态响应，成为现代柔性交流输电系统中的重要设备。 

该装置主要用来补偿电网中频繁波动的无功功率，抑制电网闪变和谐波，提高电网的功率因数，改善高压配电网的供电质量和使用效率，进而降低网络损耗，有利于延长输电线路的使用寿命。 

目前各种无功和谐波补偿的设备中，用于抑制谐波、补偿无功的方法主要有两类：一类是装设谐波无功补偿装置;另一类是对电力电子装置本身进行改造，使其在实现自身功能的同时不产生谐波，也不消耗无功，或者根据需要对其进行功率因数校正。 

配电网高压无功补偿与谐波治理装置研发成功，并投入批量生产，可带来较大的社会效益，目前我国配电网中普遍存在着无功补偿不足、布置不合理的情况，存在着城乡电网与区域电网电容器容量倒置现象。10KV电压等级以上的配电电网用户无功需求量很大，有效合理的使用无功补偿与谐波治理装置，对配电网中的无功和谐波进行补偿，不仅可以达到节能降耗的目的，还可以减少用电装置的损害及由谐波引起的事故。 

传统的补偿谐波和无功电流的另一种方法是装设无源滤波器，通常由电力电容器、电抗器和电阻器串并联组合而成，该方法既可补偿谐波，又可补偿无功功率。目前我国常用的无功调节设备仍为机械式并联电抗器、投切电容器，这些静止型调压手段，因调节不连续、响应速度慢，很难满足系统运行方式快速变化时的需求。而另一种调压装置SVC，响应速度很快，但由于呈恒阻抗特性，使得在电压低时，无法提供所需的无功支持，因此应付突发事件的能力较弱，并且为了抑制谐波，必须装设滤波器，占地面积较大，此外，过多的SVC装置容易引发系统振荡。相比之下，新型无功补偿装置STATCOM则是较为有效的调压手段，它的无功电流输出可在很大电压变化范围内恒定，在电压低时仍能提供较强的无功支撑，并且可从感性到容性全范围内连续调节。 

自从美国学者L.Gyugyi在1976年提出利用半导体变流器进行无功补偿的理论以来，世界各国的专家对大功率新型静止同步补偿器(StaticSynchronousCompensatorSTATCOM)的理论与工程应用研究方兴未艾。 

日本关西电力公司与三菱电机公司共同研制并于1980年1月投运了世界上首台容量为20MVar的STATCOM样机。1986年10月，由美国国家电力研究院(EPRI)和西屋公司研制世界上首台采用大功率GTO作为逆变器元件的的±1MVar的STATCOM装置投入运行。之后，日本关西电力公司与三菱电机公司又采用GTO研制了±80MVar的STATCOM装置于1991年投运。美国EPRI与田纳西电力局、西屋电气公司合作，在TVA电力系统的Sullivan500KV变电站建造了±100MVar的STATCOM装置，于1993年10月投运。1993年3月东京电力分别与东芝公司和日立公司开发的2台50MVA的STATCOM装置，在东京所属新信浓变电所投入使用。1997年，德国西门子公司将开发研制的8MVar的STATCOM装置安装在丹麦的RejsbyHede风场。在我国，华北电力学院曾研制出强迫换相的可控硅元件无功发生器实验装置，东北电力学院研制了GTO器件的STATCOM实验装置，1999年3月，由河南省电力局和清华大学共同研制的±20MVar的STATCOM在河南洛阳的朝阳变电站并网成功，这是国内首台投入应用的大容量柔性交流输电装置。后来在上海西郊变±50MVar的STATCOM成功运行。不过，目前STATCOM的工程应用方案主要用来补偿系统无功并带有试验的性质，距离大范围普遍应用还有很长的一段距离。 

未来的发展趋势，应该是制造不仅能够治理电网中的谐波，同时也能补偿无功的综合性配电设备。