statcom 装置在佛山电网中的应用

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1、STATCOM装置在佛山电网中的应用袁愿，吴笃贵（厦门红相电力设备股份有限公司，福建厦门，361001）摘要：介绍了佛山电网公司利用STATCOM改善电能质量的工程应用情况，内容涉及STATCOM装置的系统结构、控制策略及试运行情况。现场运行及测试结果表明该STATCOM方案有效地改善了电网电能质量。关键词：静止同步补偿器；电能质量；试运行中图分类号：TM531.4ApplicationofSTATCOMinFoshanPowerGirdYUANYuan,WUDu-gui（XiamenRedPhaseInstrumentsco.,Ltd,Xiamen,Fujian361001,China）A

2、bstract:ItintroducesaSTATCOMprojectinFoshanpowergrid,presentstheSTATCOMsystem’sconstruction,controlconfigurationandtrailoperation.TheactualrunningandtestresultsshowthatthepowerqualityofFoshanpowergridwithSTATCOMisimprovedeffectively.Keywords:STATCOM（staticsynchronouscompensator）；powerquality；trialo

3、peration0引言佛山电网地理位置特殊，其500kV罗洞变电站是“西电东输”交流回路的落点，距离天广直流工程北郊换流站较近，500kV西江变电站距离三广直流工程的肇庆换流站距离较近。佛山电网一旦出现电压失稳事故，极有可能影响三广、天广直流系统换流站的运行，扩大事故范围。南方电网公司高度重视负荷高密集区受端电网的电压稳定性问题，提出要深入开展受端电网电压稳定性问题的研究，包括电压支撑能力、动态无功电源支持和无功调节手段等方面，同时根据研究成果合理配置SVC（静止无功补偿器）和STATCOM（静止同步补偿器）等无功电源[1]。作为目前最先进的动态无功补偿装置，STATCOM能够快速响应系统无

4、功变化[3]，有效改善电网的电压稳定性。在佛山电网装设一定容量的STATCOM，不仅能够解决目前存在的电能质量问题，并有助于改善佛山电网乃至整个广东电网的电压稳定性。因此，探索利用STATCOM新型动态无功补偿技术解决佛山电网存在的电压失稳风险具有重要的理论研究价值和工程实践意义。1STATCOM工作原理STATCOM是一种基于全控型大功率换流器技术的逆变器，主要用于第8页共8页改善电网的电压稳定性和电能质量、提高输电线路传输功率、阻尼系统低频振荡及增强系统暂态稳定性等。根据直流侧电压和输出电流特性的不同，STATCOM分为电流源型和电压源型两类。在目前的研究与应用中，以电压源型STATCO

5、M为主。可将电压源型STATCOM视为一个电压幅值、相位和频率均可调节的三相正弦交流电源[4]，通过调整主电路拓扑及优化控制策略，有效降低向系统输入的谐波含量。在实际应用中，STATCOM通过电抗器或升压变压器并联接入系统，其频率及相对于公共接入点PCC（pointofcommoncoupling）处电压的相位保持恒定。图1示出STATCOM接入电力系统的等效电路。为便于分析，连接阻抗采用纯电感模型。STATCOM通过快速调节其输出电压的幅值[4]，灵活地改变向系统注入的补偿电流，实现动态无功补偿，其基本工作原理为：当STATCOM输出电压UC低于系统电压Us时，补偿电流I由电网流向STAT

6、COM，其相位滞后UC相位90°，STATCOM从电网吸收无功，作用类似于电抗器；当UC高于US时，I由STATCOM注入电网，其相位超前UC相位90°，STATCOM向电网输出无功，作用类似于电容器。图1STATCOM的系统接入等效电路Fig.1EquivalentcircuitofpowersystemwithSTATCOMinoperation2佛山电网电能质量问题2.1问题概述钢铁、陶瓷、金属制品等行业一直是佛山地区的传统支柱产业。近年来，该地区汽车零部件、模具等行业发展也很快。这类企业中有众多的冲击性、非线性负荷，如电弧炉、轧钢机、变频调速装置等，这些设备的运行是导致电网电压波动和

7、闪变的主要原因，加之增长迅猛的空调负荷，使得电网内电动机负荷特性变得愈加复杂，加剧了电能质量问题的严重程度和复杂性。已有不少变电站面临无功冲击过大、谐波及三相不平衡严重等问题，电能质量显著恶化，尤其是冲击性负荷集中的南海、高明地区的某些110kV变电站。目前，佛山电网主要采用传统的无功补偿和调压装置，如机械投切电容器和电抗器等。第8页共8页这些静态补偿装置难以满足电网的动态无功补偿需求，无法较好地解决业已存在