柔性交流輸電系統(tǒng)的基本概念.

1、柔性交流輸電系統(tǒng)柔性交流輸電系統(tǒng)課程的主要內(nèi)容p柔性交流輸電系統(tǒng)概述p電壓型變流器p并聯(lián)補(bǔ)償與靜止無功補(bǔ)償器p靜止同步補(bǔ)償器p串聯(lián)補(bǔ)償器l1.11.1現(xiàn)代電力系統(tǒng)概述現(xiàn)代電力系統(tǒng)概述l1.2FACTS1.2FACTS的功能和定義的功能和定義l1.3FACTS1.3FACTS控制器分類與簡介控制器分類與簡介l1.4FACTS1.4FACTS發(fā)展應(yīng)用發(fā)展應(yīng)用第一章第一章 柔性交流輸電系統(tǒng)的基本概念柔性交流輸電系統(tǒng)的基本概念p 18751875年年 ，比利時工程師，比利時工程師格拉姆格拉姆將改造后的發(fā)電機(jī)安裝在將改造后的發(fā)電機(jī)安裝在法國巴黎北火車站發(fā)電廠，該廠是世界第一座火電廠法國巴黎北火車站發(fā)電廠

2、，該廠是世界第一座火電廠 ，專供弧光燈用電專供弧光燈用電一、電力系統(tǒng)發(fā)展概況一、電力系統(tǒng)發(fā)展概況1.1現(xiàn)代電力系統(tǒng)概況現(xiàn)代電力系統(tǒng)概況p 第一個完整電力系統(tǒng)由第一個完整電力系統(tǒng)由愛迪生愛迪生在紐約城歷史上有名的皮埃在紐約城歷史上有名的皮埃爾大街站建成。爾大街站建成。18821882年年9 9月投入運(yùn)行，由月投入運(yùn)行，由1 1臺蒸汽機(jī)拖動直臺蒸汽機(jī)拖動直流發(fā)電機(jī)經(jīng)過流發(fā)電機(jī)經(jīng)過110V110V地下電纜供給半徑約地下電纜供給半徑約1.5km1.5km面積內(nèi)的面積內(nèi)的5959盞盞白熾燈。白熾燈。直流電力系統(tǒng)：直流電力系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)、電纜、熔發(fā)電機(jī)、電纜、熔絲、電表和負(fù)荷絲、電表和負(fù)荷一、電力系統(tǒng)發(fā)展概

3、況一、電力系統(tǒng)發(fā)展概況一、電力系統(tǒng)發(fā)展概況一、電力系統(tǒng)發(fā)展概況p初期采用直流，其無法遠(yuǎn)距離送電的局限性顯露出來，輸電初期采用直流，其無法遠(yuǎn)距離送電的局限性顯露出來，輸電要高電壓，而發(fā)用機(jī)電壓低，需要采用基于交流的變壓輸電技要高電壓，而發(fā)用機(jī)電壓低，需要采用基于交流的變壓輸電技術(shù)術(shù)p1919世紀(jì)世紀(jì)9090年代交直流標(biāo)準(zhǔn)之爭，愛迪生主張直流，西屋偏好年代交直流標(biāo)準(zhǔn)之爭，愛迪生主張直流，西屋偏好交流，激烈辯論交流，激烈辯論p18881888年，特斯拉獲得了交流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器和輸電年，特斯拉獲得了交流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器和輸電系統(tǒng)的若干專利系統(tǒng)的若干專利p18911891年，第一條年，第一

4、條三相交流高壓輸電線路三相交流高壓輸電線路在德國運(yùn)行，從拉芬在德國運(yùn)行，從拉芬鎮(zhèn)到法蘭克福全長鎮(zhèn)到法蘭克福全長178178公里，電壓公里，電壓15.2kV15.2kV，輸送功率，輸送功率200kW200kWp18891889年，北美洲第一條單相交流輸電線路在俄勒岡年，北美洲第一條單相交流輸電線路在俄勒岡州的威拉姆特瀑布和波特蘭之間建成并投入運(yùn)行，州的威拉姆特瀑布和波特蘭之間建成并投入運(yùn)行，輸電電壓為輸電電壓為4kV4kV，距離為，距離為21km21kmp到到19951995年世界上交流輸電的最高電壓已達(dá)了年世界上交流輸電的最高電壓已達(dá)了1150kV,1150kV,輸送距離最長為輸送距離最長為1

5、900km1900km，設(shè)計最大的單機(jī)容量為，設(shè)計最大的單機(jī)容量為1300MW1300MW，但多降壓運(yùn)行，但多降壓運(yùn)行p高壓交流（高壓交流（high voltage alternative current, high voltage alternative current, HVAC)HVAC)輸電電壓等級標(biāo)準(zhǔn)化，我國高電壓等級為輸電電壓等級標(biāo)準(zhǔn)化，我國高電壓等級為110kV110kV、220kV220kV和和330kV330kV，超高電壓等級為，超高電壓等級為500kV500kV和和750kV,750kV,特高壓等級為特高壓等級為1000kV1000kV一、電力系統(tǒng)發(fā)展概況一、電力系統(tǒng)發(fā)展概

6、況p 5050年代，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，基于整流、逆變的遠(yuǎn)距離、年代，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，基于整流、逆變的遠(yuǎn)距離、大容量直流輸電技術(shù)（大容量直流輸電技術(shù)（high voltage direct current, high voltage direct current, HVDCHVDC) )得到了廣泛應(yīng)用得到了廣泛應(yīng)用p 瑞典于瑞典于19541954年在該國內(nèi)陸與哥德蘭島之間建造的年在該國內(nèi)陸與哥德蘭島之間建造的10-20 MW10-20 MW直直流輸電系統(tǒng)流輸電系統(tǒng)p 19721972年年前前后，首個采用晶閘管的全固態(tài)商業(yè)化后，首個采用晶閘管的全固態(tài)商業(yè)化HVDCHVDC，伊爾河，伊爾河

7、背靠背（背靠背（back to backback to back）工程投入運(yùn)營。）工程投入運(yùn)營。p 現(xiàn)時全球輸電距離最長的高壓直流輸電系統(tǒng)，是位于我國境現(xiàn)時全球輸電距離最長的高壓直流輸電系統(tǒng)，是位于我國境內(nèi)的向家壩水電站至上海之間的內(nèi)的向家壩水電站至上海之間的800kV800kV，6400 MW6400 MW輸電系統(tǒng)，輸電系統(tǒng)，全長全長2,0712,071公里。公里。20092009年，瑞士年，瑞士ABBABB集團(tuán)和西班牙集團(tuán)和西班牙AbengoaAbengoa集集團(tuán)合作，開始建設(shè)連接巴西西北部兩座新水電站和圣保羅的團(tuán)合作，開始建設(shè)連接巴西西北部兩座新水電站和圣保羅的超過超過25002500公

8、里輸電線路。該線路預(yù)計將在公里輸電線路。該線路預(yù)計將在20122012年建成，建成年建成，建成后將成為世界最長的高壓直流輸電系統(tǒng)。后將成為世界最長的高壓直流輸電系統(tǒng)。 p 20042004年，年，5050年之際，全球年之際，全球HVDCHVDC工程工程9595項，總傳輸容量高達(dá)項，總傳輸容量高達(dá)70GW70GW，同時加快了對更高電壓等級（，同時加快了對更高電壓等級（1000kV1000kV，1200kV)1200kV)和輕和輕HVDCHVDC（HVDC lightHVDC light）的研究）的研究一、電力系統(tǒng)發(fā)展概況一、電力系統(tǒng)發(fā)展概況特高壓交流特高壓交流-直流直流輸電輸電p多種一次能源多種

9、一次能源 除傳統(tǒng)火電、水電外，可再生能源發(fā)電技術(shù)日益完善，除傳統(tǒng)火電、水電外，可再生能源發(fā)電技術(shù)日益完善，分布式發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)中所占比例逐漸上升分布式發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)中所占比例逐漸上升p機(jī)組容量增大機(jī)組容量增大 發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量和大機(jī)組占總裝機(jī)容量的比例不斷發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量和大機(jī)組占總裝機(jī)容量的比例不斷提高，提高，20042004年世界上最大火電機(jī)組和水電機(jī)組達(dá)到年世界上最大火電機(jī)組和水電機(jī)組達(dá)到1300MW1300MW和和700MW700MW，分別安裝在美國的，分別安裝在美國的CumberlandCumberland電廠和電廠和我國的三峽水電站我國的三峽水電站p高電壓、遠(yuǎn)距離和大規(guī)模互聯(lián)電網(wǎng)輸

10、電高電壓、遠(yuǎn)距離和大規(guī)模互聯(lián)電網(wǎng)輸電 如美加聯(lián)合電網(wǎng)和西歐聯(lián)合電網(wǎng)，我國形成了東北、如美加聯(lián)合電網(wǎng)和西歐聯(lián)合電網(wǎng)，我國形成了東北、華北、華中、華東和南方五大區(qū)電網(wǎng)的交直流互聯(lián)華北、華中、華東和南方五大區(qū)電網(wǎng)的交直流互聯(lián)二、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點(diǎn)二、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點(diǎn)p更加重視電能質(zhì)量更加重視電能質(zhì)量 精密加工工業(yè)、自動化生產(chǎn)線等對電能質(zhì)量要求較高精密加工工業(yè)、自動化生產(chǎn)線等對電能質(zhì)量要求較高p自動化水平大大提高自動化水平大大提高 能量管理系統(tǒng)（能量管理系統(tǒng)（energy management energy management system/supervisory control data acq

11、uisition, system/supervisory control data acquisition, EMS/SCADA)EMS/SCADA)，廣域測量系統(tǒng)（，廣域測量系統(tǒng)（wide-area wide-area measurmentmeasurment system,WAMSsystem,WAMS),),區(qū)域穩(wěn)定控制、管理信息系統(tǒng)區(qū)域穩(wěn)定控制、管理信息系統(tǒng)（management information systemmanagement information system，MISMIS）等）等p 電力工業(yè)逐步引入市場化機(jī)制電力工業(yè)逐步引入市場化機(jī)制 我國十五期間的我國十五期間的“廠網(wǎng)

12、分開，競價上網(wǎng)廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”p 大停電事故對社會的影響日益增大大停電事故對社會的影響日益增大 二、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點(diǎn)二、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點(diǎn)二、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點(diǎn)二、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點(diǎn)p北通道北通道p中通道中通道p南通道南通道西電東送三、提高傳輸容量？三、提高傳輸容量？ 電網(wǎng)的傳輸容量是指電網(wǎng)在一系列的約束條件下電網(wǎng)的傳輸容量是指電網(wǎng)在一系列的約束條件下能夠傳輸功率的能力。能夠傳輸功率的能力。n熱穩(wěn)定極限熱穩(wěn)定極限 設(shè)備上限溫升對應(yīng)的傳輸功率設(shè)備上限溫升對應(yīng)的傳輸功率n設(shè)備絕緣極限設(shè)備絕緣極限 設(shè)備的允許工作電壓通常不超過額定值的設(shè)備的允許工作電壓通常不超過額定值的10%10%n理想線路的

13、極限傳輸功率理想線路的極限傳輸功率 理想線路能流過的最大功率，靜態(tài)穩(wěn)定極限功率理想線路能流過的最大功率，靜態(tài)穩(wěn)定極限功率電力系統(tǒng)穩(wěn)定性限制電力系統(tǒng)穩(wěn)定性限制表現(xiàn)形式：表現(xiàn)形式：n 電壓穩(wěn)定電壓穩(wěn)定n 功角穩(wěn)定功角穩(wěn)定n 頻率穩(wěn)定頻率穩(wěn)定數(shù)學(xué)定義：數(shù)學(xué)定義：n 小擾動電壓穩(wěn)定小擾動電壓穩(wěn)定n 大擾動電壓穩(wěn)定大擾動電壓穩(wěn)定時間上分：時間上分：n 短期穩(wěn)定短期穩(wěn)定n 中長期穩(wěn)定中長期穩(wěn)定三、提高傳輸容量？三、提高傳輸容量？n 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性限制決定的傳輸電力系統(tǒng)穩(wěn)定性限制決定的傳輸容量極限小于其他因素容量極限小于其他因素n 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的本質(zhì)是功率平電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的本質(zhì)是功率平衡，需要通過快速的潮

14、流調(diào)節(jié)來衡，需要通過快速的潮流調(diào)節(jié)來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性提高系統(tǒng)穩(wěn)定性n 傳統(tǒng)慢動態(tài)或者不能動態(tài)、連續(xù)傳統(tǒng)慢動態(tài)或者不能動態(tài)、連續(xù)調(diào)節(jié)的手段在提高穩(wěn)定性方面的調(diào)節(jié)的手段在提高穩(wěn)定性方面的作用非常有限，如固定串聯(lián)電容作用非常有限，如固定串聯(lián)電容器、機(jī)械式投切并聯(lián)電容器、調(diào)器、機(jī)械式投切并聯(lián)電容器、調(diào)整移相器或變壓器抽頭整移相器或變壓器抽頭最大功率振蕩幅度達(dá)最大功率振蕩幅度達(dá)500MW（湖南五崗線）（湖南五崗線）,波及湖南、湖北、波及湖南、湖北、河南河南3省電網(wǎng)，是目前華中電網(wǎng)省電網(wǎng)，是目前華中電網(wǎng)WAMS監(jiān)測到的覆蓋面積最大監(jiān)測到的覆蓋面積最大的區(qū)域低頻振蕩，振蕩頻率為的區(qū)域低頻振蕩，振蕩頻率為0.4

15、1Hz。2008年年1月月21日日l FACTS 建立在電力電子或其它靜止建立在電力電子或其它靜止型控制器基礎(chǔ)之上的、能提型控制器基礎(chǔ)之上的、能提高可控性和增大電力傳輸能高可控性和增大電力傳輸能力的交流輸電系統(tǒng)。力的交流輸電系統(tǒng)。 定義定義1986年，美國電力系統(tǒng)專家年，美國電力系統(tǒng)專家N.G.Hingorani博士提出博士提出一、一、FACTSFACTS設(shè)備的功能和定義設(shè)備的功能和定義lIEEE PES Task Force of the FACTS Working Group1.2FACTS的功能和定義的功能和定義l FACTS代表一種靈活性更好的交流輸電系統(tǒng)，有代表一種靈活性更好的交流輸

16、電系統(tǒng)，有別于以往的交流輸電系統(tǒng)；別于以往的交流輸電系統(tǒng)；l FACTS結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是電力電子器件與其它結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是電力電子器件與其它( (如電容如電容器、電抗器之類器、電抗器之類) )無源元件的組合；無源元件的組合；l FACTS的目的是要提高輸電系統(tǒng)的可控性、保證的目的是要提高輸電系統(tǒng)的可控性、保證電能質(zhì)量，并能增強(qiáng)系統(tǒng)傳輸能力。電能質(zhì)量，并能增強(qiáng)系統(tǒng)傳輸能力。 一、一、FACTSFACTS設(shè)備的功能和定義設(shè)備的功能和定義輸電網(wǎng)：輸電網(wǎng)：l 較大范圍地控制潮流使之按指定路徑流動較大范圍地控制潮流使之按指定路徑流動 。l 保證輸電線的負(fù)荷可以接近熱穩(wěn)定極限，但不會保證輸電線的負(fù)荷可以接近熱穩(wěn)定極限

17、，但不會出現(xiàn)過負(fù)荷出現(xiàn)過負(fù)荷 。l 在控制的區(qū)域內(nèi)可以傳輸更多的功率，因而能減在控制的區(qū)域內(nèi)可以傳輸更多的功率，因而能減少發(fā)電機(jī)的熱備用少發(fā)電機(jī)的熱備用 。l 在系統(tǒng)短路和設(shè)備故障情況下，能夠防止出現(xiàn)線在系統(tǒng)短路和設(shè)備故障情況下，能夠防止出現(xiàn)線路連鎖跳閘的路連鎖跳閘的“骨牌效應(yīng)骨牌效應(yīng)” 。l 阻尼可能會損壞設(shè)備或限制輸電容量的各種電力阻尼可能會損壞設(shè)備或限制輸電容量的各種電力系統(tǒng)振蕩系統(tǒng)振蕩 一、一、FACTSFACTS設(shè)備的功能和定義設(shè)備的功能和定義配電領(lǐng)域：配電領(lǐng)域：l 有效解決電能質(zhì)量問題有效解決電能質(zhì)量問題一、一、FACTSFACTS設(shè)備的功能和定義設(shè)備的功能和定義設(shè)備名電壓跌落造成

18、的影響制冷電子控制器電壓低于80%時，控制器動作將制冷機(jī)切除，產(chǎn)生巨大損失可編程控制器電壓低于81%時，某些新型的PLC將停止工作精密機(jī)械工具精細(xì)作業(yè)的電機(jī)，電壓低于90%，持續(xù)時間超過3個周波，電機(jī)會跳閘直流電機(jī)電壓低于80%，直流電機(jī)跳閘影響對象諧波造成的影響電壓波峰電壓波形峰值處變平，依賴電壓峰值工作的設(shè)備實效中線電流中性點(diǎn)電流增大，中性點(diǎn)對地電壓升高，負(fù)荷電壓下降供電變壓器渦流損耗增加，降低變壓器使用容量功率因數(shù)功率因數(shù)降低，增大供電變壓器容量一、一、FACTSFACTS設(shè)備的功能和定義設(shè)備的功能和定義010203040功率容量功率容量MVA1990198019702000年年（）晶片

19、直徑（英寸）（）晶片直徑（英寸）晶閘管晶閘管2.5KV1KA(2)4KV1.5KA(3.5)12KV1KA(4)8KV4KA(6)GTO4.5KV2KA(2.5)4.5KV3KA(3)4.5KV4KA(3.5)6KV6KA(6)GCT4.5KV3KA(3.5)4.5KV4KA(4)6KV4KA(4)HVIGBT4.5KV0.9KA晶閘管晶閘管雙向雙向晶閘管晶閘管MOSFETGCTGTOIGBT(Discrete)IGBT MolduleIPM器件額定容量器件額定容量10k100M10M1M1k100k1001010工作頻率工作頻率(HZ)1M10k100k1k100電力電子器件正朝著容量越來越

20、大、頻率越來越高的方向發(fā)展。電力電子器件正朝著容量越來越大、頻率越來越高的方向發(fā)展。二、交流輸電系統(tǒng)中的潮流控制二、交流輸電系統(tǒng)中的潮流控制220 0601280MW700MW60715.2MW40ABC600MW115.2MW546.8MW700MW220 44.44220 36.23220 060/21280MW680MW60570.8MW40ABC600MW29.2MW709.2MW220 26.08220 28.14l增建新的電路，交流電路或者HVDCp串聯(lián)阻抗補(bǔ)償 串聯(lián)無功電壓補(bǔ)償220 0601280MW680MW60697.7MW40ABC600MW97.7MW582.3MW22

21、0 42.17220 35.21-4.2220 0601280MW680MW60697.2MW40ABC600MW97.2MW582.8MW220 46.26220 39.334lB-C上采用感性串聯(lián)補(bǔ)償lA-C上采用容性串聯(lián)補(bǔ)償二、交流輸電系統(tǒng)中的潮流控制二、交流輸電系統(tǒng)中的潮流控制220 42.17220 21.13601280MW680MW60697.7MW40ABC600MW97.7MW582.3MW220 35.214l在A-C線路上采用移相器220 0601280MW680MW60698.4MW40ABC600MW98.4MW581.6MW220 42.26220 35.2540l

22、在A-C線路中點(diǎn)處采用并聯(lián)無功補(bǔ)償二、交流輸電系統(tǒng)中的潮流控制二、交流輸電系統(tǒng)中的潮流控制4.04601280MW680MW60695.2MW40ABC600MW95.2MW548.8MW40二、交流輸電系統(tǒng)中的潮流控制二、交流輸電系統(tǒng)中的潮流控制方法控制參數(shù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性建設(shè)HVDC/HVAC線路線路等效阻抗投資達(dá)、建設(shè)周期春能夠，受輸電走廊的限制，運(yùn)行和控制簡單，可靠性最高采用串聯(lián)阻抗補(bǔ)償器線路等效阻抗投資小、運(yùn)行和控制相對復(fù)雜采用移相器相角差采用并聯(lián)補(bǔ)償器節(jié)點(diǎn)電壓采用綜合型潮流控制器多個參數(shù)l采用綜合潮流控制的方法lIPFCU2d d2U1d d1D DULI=UL/x 相位滯后相位滯后UL

23、90 I12U1d d1U2d d2P&QIx12ddd相對于端點(diǎn)電壓來說，線路壓降相對于端點(diǎn)電壓來說，線路壓降UL很小，且相位角很小，且相位角d d也很小。也很小。三、三、FACTSFACTS技術(shù)在輸電網(wǎng)中的潮流控制中的應(yīng)用技術(shù)在輸電網(wǎng)中的潮流控制中的應(yīng)用U1處有功電流：處有功電流： Ip1=(U2sind d)/xU1處無功電流：處無功電流： Iq1 =(U1-U2cosd d)/xU1處有功功率：處有功功率： P1=U1(U2sind d)/xU1處無功功率：處無功功率： Q1=U1(U1-U2cosd d)/xU1U2U1sind dU1cosd dU2sind dd dIq1

24、=(U1-U2cosd d)/x(U1-U2cosd)d)U2cosd dIp1=U2sind d/xIf f1 1f f1 1U2sind d =Ixcosf f1=Ip1xU1-U2cosd d =Ixsinf f1 1 Iq1x 三、三、FACTSFACTS技術(shù)在輸電網(wǎng)中的潮流控制中的應(yīng)用技術(shù)在輸電網(wǎng)中的潮流控制中的應(yīng)用Pmax18090PowerP= sind dU1U2X0d dIU2U1U1-U2注入電壓注入電壓IU1-U2U2U1I三、三、FACTSFACTS技術(shù)在輸電網(wǎng)中的潮流控制中的應(yīng)用技術(shù)在輸電網(wǎng)中的潮流控制中的應(yīng)用lFACTS設(shè)備改變線路潮流的基本方式n 控制線路阻抗控制

25、線路阻抗X可有效控制線路的電流，可有效控制線路的電流，它是控制潮流最有效的它是控制潮流最有效的方法。方法。n 當(dāng)傳輸角當(dāng)傳輸角d d（或功角）較小時，控制線路阻抗（或功角）較小時，控制線路阻抗X或或d d 可有效控制可有效控制有功功率。有功功率。n 在輸電線路中以串聯(lián)方式注入一個電壓源，并假定它的相量垂在輸電線路中以串聯(lián)方式注入一個電壓源，并假定它的相量垂直于線路電流，則對這個注入電壓的控制可使線路電流幅值增直于線路電流，則對這個注入電壓的控制可使線路電流幅值增大或減小，因而能顯著改變有功功率的潮流（如靜止同步串聯(lián)大或減小，因而能顯著改變有功功率的潮流（如靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器，補(bǔ)償器，SSSCS

26、SSC）。）。n 調(diào)節(jié)注入電壓的幅值和它與端點(diǎn)電壓之間的相位，可控制線路調(diào)節(jié)注入電壓的幅值和它與端點(diǎn)電壓之間的相位，可控制線路電流的大小和相位。電流的大小和相位。n 串聯(lián)控制器的容量通常占線路傳輸容量很少的一個百分比。串聯(lián)控制器的容量通常占線路傳輸容量很少的一個百分比。三、三、FACTSFACTS技術(shù)在輸電網(wǎng)中的潮流控制中的應(yīng)用技術(shù)在輸電網(wǎng)中的潮流控制中的應(yīng)用1.3FACTS控制器的分類與簡介控制器的分類與簡介FACTS控制器控制器 串聯(lián)型控制器串聯(lián)型控制器并聯(lián)型控制器并聯(lián)型控制器串并組合型控制器串并組合型控制器串串組合型控制器串串組合型控制器一、一、FACTSFACTS設(shè)備的基本類型設(shè)備的基

27、本類型l串聯(lián)型控制器相當(dāng)于一個串聯(lián)型控制器相當(dāng)于一個可變阻抗可變阻抗，可以是電容，可以是電容器，電抗器等，也可以是一個由電力電子器件組器，電抗器等，也可以是一個由電力電子器件組成的可變阻抗。成的可變阻抗。l GCSC（GTO GTO thyristorthyristor controlled capacitor controlled capacitor）GTOGTO控控制串聯(lián)電容器制串聯(lián)電容器lTSSCTSSC（thyristorthyristor switched series capacitor,) switched series capacitor,)晶閘管晶閘管投切串聯(lián)電容器投切串聯(lián)電

28、容器lTCSCTCSC（thyristorthyristor controlled series capacitor,) controlled series capacitor,)晶閘晶閘管控制串聯(lián)電容器管控制串聯(lián)電容器一、一、FACTSFACTS設(shè)備的基本類型設(shè)備的基本類型串聯(lián)型控制器串聯(lián)型控制器n串聯(lián)型控制器也能以可控串聯(lián)電壓源（基于電壓型變流器）串聯(lián)型控制器也能以可控串聯(lián)電壓源（基于電壓型變流器）的形式接入線路，只要該串聯(lián)電壓與流過它的線路電流正的形式接入線路，只要該串聯(lián)電壓與流過它的線路電流正交，串聯(lián)控制器只能提供或吸收可變的無功功率，在其它交，串聯(lián)控制器只能提供或吸收可變的無功功率，

29、在其它任何相位關(guān)系時，則此串聯(lián)電壓都會涉及到有功功率的交任何相位關(guān)系時，則此串聯(lián)電壓都會涉及到有功功率的交換。換。n SSSC(staticSSSC(static synchronous series compensator synchronous series compensator）靜止）靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器同步串聯(lián)補(bǔ)償器一、一、FACTSFACTS設(shè)備的基本類型設(shè)備的基本類型串聯(lián)型控制器串聯(lián)型控制器l并聯(lián)型控制器可以是可變阻抗，可控電并聯(lián)型控制器可以是可變阻抗，可控電流源，或者是它們的組合。流源，或者是它們的組合。l并聯(lián)型控制器在并聯(lián)連接點(diǎn)處給系統(tǒng)注入一個電流。只要該注并聯(lián)型控制器在并聯(lián)連

30、接點(diǎn)處給系統(tǒng)注入一個電流。只要該注入電流與母線電壓之間的相角差為入電流與母線電壓之間的相角差為9090，則并聯(lián)控制器只能提，則并聯(lián)控制器只能提供或吸收可變無功功率，任何其它的相位關(guān)系均涉及有功功率供或吸收可變無功功率，任何其它的相位關(guān)系均涉及有功功率的交換。的交換。lTCRTCR（ thyristorthyristor controlled reactor) controlled reactor)晶閘管控制電抗器晶閘管控制電抗器lTSR(thyristorTSR(thyristor switched reactor), switched reactor),晶閘管投切電抗器晶閘管投切電抗器lTS

31、CTSC（thyristorthyristor switched capacitor) switched capacitor)，晶閘管投切電容器，晶閘管投切電容器lSTATCOMSTATCOM（static synchronous compensator)static synchronous compensator)靜止同步補(bǔ)償器靜止同步補(bǔ)償器并聯(lián)型控制器并聯(lián)型控制器一、一、FACTSFACTS設(shè)備的基本類型設(shè)備的基本類型l該類控制器是單個并聯(lián)和串該類控制器是單個并聯(lián)和串聯(lián)控制器的組合，這些獨(dú)立聯(lián)控制器的組合，這些獨(dú)立的控制器之間能夠相互協(xié)調(diào)的控制器之間能夠相互協(xié)調(diào)工作工作lUPFCUPFC（

32、unified power flow unified power flow controllercontroller），統(tǒng)一潮流控），統(tǒng)一潮流控制器制器l組合的并聯(lián)和串聯(lián)控制器一般是用并聯(lián)部分給系統(tǒng)注入電組合的并聯(lián)和串聯(lián)控制器一般是用并聯(lián)部分給系統(tǒng)注入電流；用串聯(lián)部分在線路上注入一個電壓。流；用串聯(lián)部分在線路上注入一個電壓。直流連接直流連接串并聯(lián)組合型控制器串并聯(lián)組合型控制器一、一、FACTSFACTS設(shè)備的基本類型設(shè)備的基本類型l這類控制器可以是各自獨(dú)立的這類控制器可以是各自獨(dú)立的串聯(lián)控制器的組合。串聯(lián)控制器的組合。l此類控制器中，串聯(lián)控制器能獨(dú)立地對各自所控制的線路進(jìn)此類控制器中，串聯(lián)控制

33、器能獨(dú)立地對各自所控制的線路進(jìn)行串聯(lián)無功補(bǔ)償控制，也可通過直流側(cè)的連接與交流系統(tǒng)交行串聯(lián)無功補(bǔ)償控制，也可通過直流側(cè)的連接與交流系統(tǒng)交換有功功率換有功功率lIPFCIPFC（interline power flow controllerinterline power flow controller）, ,線間潮流控制線間潮流控制器器直流連接直流連接串串組合型控制器串串組合型控制器一、一、FACTSFACTS設(shè)備的基本類型設(shè)備的基本類型l根據(jù)電力電子元件特性及其控制器主電路中的作用根據(jù)電力電子元件特性及其控制器主電路中的作用 晶閘管控制、投切型（晶閘管控制、投切型（thyristorthyris

34、tor controlled or switched controlled or switched type)type) 基于變換器型（基于變換器型（converter-based typeconverter-based type），可控型器件（開），可控型器件（開通或者關(guān)斷）通或者關(guān)斷）一、一、FACTSFACTS設(shè)備的基本類型設(shè)備的基本類型l電壓源電壓源型變流器型變流器l電流源電流源型變流器型變流器+ +- -二、并聯(lián)型設(shè)備的定義二、并聯(lián)型設(shè)備的定義基于變換器型（基于變換器型（converter-based type）l電壓型設(shè)備占有較大的市場，成為絕大多數(shù)電壓型設(shè)備占有較大的市場，成為絕

35、大多數(shù)FACTSFACTS設(shè)備變設(shè)備變流器的基本組成部分流器的基本組成部分靜止同步補(bǔ)償器靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM) (STATCOM) l電壓型或者電流型電壓型或者電流型l并聯(lián)在系統(tǒng)上，可控并聯(lián)在系統(tǒng)上，可控制其容性或感性輸出電制其容性或感性輸出電流，且流，且STATCOMSTATCOM的最大的最大容性或感性輸出電流不容性或感性輸出電流不依賴依賴交流系統(tǒng)電壓。交流系統(tǒng)電壓。lAPFAPF有源濾波器有源濾波器+ +- -基于變換器型（基于變換器型（converter-based type）電池儲能系統(tǒng)電池儲能系統(tǒng) 帶有化學(xué)儲能系統(tǒng)的并聯(lián)式電壓帶有化學(xué)儲能系統(tǒng)的并聯(lián)式電壓型變流器，該變流器可

36、與交流系型變流器，該變流器可與交流系統(tǒng)進(jìn)行快速的有功功率和無功功統(tǒng)進(jìn)行快速的有功功率和無功功率的交換率的交換鋰電池、鉛酸電池、超導(dǎo)儲能鋰電池、鉛酸電池、超導(dǎo)儲能 接口接口儲能設(shè)備儲能設(shè)備- -+帶有儲能的帶有儲能的STATCOM基于變換器型（基于變換器型（converter-based type）蓄電蓄電池池組柜組柜正面正面超超級電容器組級電容器組柜柜正面正面30kVA30kVA儲能用儲能用PCSPCS基于變換器型（基于變換器型（converter-based type）30kVA電池儲能用電池儲能用PCS基于變換器型（基于變換器型（converter-based type）30kVA電池儲能

37、用電池儲能用PCS靜止無功補(bǔ)償器靜止無功補(bǔ)償器(SVC) (SVC) 一種并聯(lián)聯(lián)接的靜止無功發(fā)一種并聯(lián)聯(lián)接的靜止無功發(fā)生器或吸收器，它的輸出電生器或吸收器，它的輸出電流可調(diào)節(jié)為容性或感性，以流可調(diào)節(jié)為容性或感性，以便保持或控制電力系統(tǒng)的一便保持或控制電力系統(tǒng)的一些特定參數(shù)（典型參數(shù)一般些特定參數(shù)（典型參數(shù)一般為母線電壓）。為母線電壓）。 晶閘管控制、投切型晶閘管控制、投切型晶閘管控制的電抗器晶閘管控制的電抗器(TCR) 一種并聯(lián)聯(lián)接的晶閘管控制的電感，其有效電抗值由晶一種并聯(lián)聯(lián)接的晶閘管控制的電感，其有效電抗值由晶閘管以不斷變化的部分導(dǎo)通方式來控制。閘管以不斷變化的部分導(dǎo)通方式來控制。 晶閘管

38、投切電抗器晶閘管投切電抗器 （TSR）一種并聯(lián)聯(lián)接的晶閘管切投電感，其有效電抗由晶閘一種并聯(lián)聯(lián)接的晶閘管切投電感，其有效電抗由晶閘管以全部導(dǎo)通或零導(dǎo)通的階躍變化方式來控制。管以全部導(dǎo)通或零導(dǎo)通的階躍變化方式來控制。 晶閘管投切電容器（晶閘管投切電容器（TSC） 一種并聯(lián)聯(lián)接的晶閘管投切電容器，其有效電抗由晶閘一種并聯(lián)聯(lián)接的晶閘管投切電容器，其有效電抗由晶閘管以全部導(dǎo)通或零導(dǎo)通的階躍變化方式來控制。管以全部導(dǎo)通或零導(dǎo)通的階躍變化方式來控制。 晶閘管控制、投切型晶閘管控制、投切型l 靜止無功發(fā)生器靜止無功發(fā)生器(Static (Static varvar generator/absorber SV

39、G) generator/absorber SVG) 包括晶閘管控制包括晶閘管控制/ /投切的電容器、電抗器及投切的電容器、電抗器及STATCOMSTATCOM等，等，SVCSVC和和STATCOMSTATCOM都屬于此類都屬于此類l 靜止補(bǔ)償系統(tǒng)（靜止補(bǔ)償系統(tǒng)（static static varvar system, SVS) system, SVS) 靜止式及機(jī)械式的并聯(lián)無功補(bǔ)償裝置的輸出進(jìn)行協(xié)調(diào)而構(gòu)成的靜止式及機(jī)械式的并聯(lián)無功補(bǔ)償裝置的輸出進(jìn)行協(xié)調(diào)而構(gòu)成的并聯(lián)補(bǔ)償系統(tǒng)，并聯(lián)補(bǔ)償系統(tǒng)，SVGSVG與機(jī)械式無功補(bǔ)償設(shè)備的組合與機(jī)械式無功補(bǔ)償設(shè)備的組合l晶閘管控制的制動電阻晶閘管控制的制動電阻

40、 一種并聯(lián)聯(lián)接的晶閘管投切電阻一種并聯(lián)聯(lián)接的晶閘管投切電阻器，用于增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性器，用于增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)擾動時能減小控制，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)擾動時能減小發(fā)電機(jī)組的加速功率。發(fā)電機(jī)組的加速功率。 靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器（SSSCSSSC） 一種靜止型無外部電能支撐一種靜止型無外部電能支撐的串聯(lián)同步補(bǔ)償器，的串聯(lián)同步補(bǔ)償器，其輸出其輸出電壓與線路電流相量正交電壓與線路電流相量正交，且輸出電壓的控制與線路電且輸出電壓的控制與線路電流無關(guān)，能實現(xiàn)增加或減小流無關(guān)，能實現(xiàn)增加或減小整條線路阻抗上的電抗性電整條線路阻抗上的電抗性電壓降，從而達(dá)到控制傳輸功壓降，從而達(dá)到控制傳

41、輸功率的目的率的目的. .線路線路+ +-三、串聯(lián)型設(shè)備的定義三、串聯(lián)型設(shè)備的定義基于變換器型（基于變換器型（converter-based type）線路線路接口電路接口電路儲能設(shè)備儲能設(shè)備+ +-帶有儲能的帶有儲能的SSSC通過儲能設(shè)備（如電池儲能系統(tǒng)）通過儲能設(shè)備（如電池儲能系統(tǒng)）與串聯(lián)控制器相連，就能控制注與串聯(lián)控制器相連，就能控制注入電壓與線路電流之間的相位，入電壓與線路電流之間的相位，因而它不僅能與交流系統(tǒng)進(jìn)行無因而它不僅能與交流系統(tǒng)進(jìn)行無功功率的交換，而且還能進(jìn)行有功功率的交換，而且還能進(jìn)行有功功率的交換。功功率的交換?；谧儞Q器型（基于變換器型（converter-based

42、type）晶閘管控制串聯(lián)電容器晶閘管控制串聯(lián)電容器（TCSCTCSC） 一種容性電抗補(bǔ)償器，它由一種容性電抗補(bǔ)償器，它由串聯(lián)電容器組與晶閘管控制串聯(lián)電容器組與晶閘管控制的電抗器并聯(lián)組成，以提供的電抗器并聯(lián)組成，以提供平滑變化平滑變化的容性串聯(lián)電抗。的容性串聯(lián)電抗。 線路線路晶閘管投切串聯(lián)電容器晶閘管投切串聯(lián)電容器（TSSCTSSC） 一種容抗補(bǔ)償器，由串聯(lián)電一種容抗補(bǔ)償器，由串聯(lián)電容器組與晶閘管投切電抗器容器組與晶閘管投切電抗器并聯(lián)組成，以提供串聯(lián)容抗并聯(lián)組成，以提供串聯(lián)容抗的的分段分段控制?？刂?。 晶閘管控制、投切型晶閘管控制、投切型晶閘管控制串聯(lián)電抗器晶閘管控制串聯(lián)電抗器（TCSRTCSR

43、） 一種感抗補(bǔ)償器，由串聯(lián)一種感抗補(bǔ)償器，由串聯(lián)電抗器與晶閘管控制的電電抗器與晶閘管控制的電抗器并聯(lián)組成，以得到抗器并聯(lián)組成，以得到平平滑變化滑變化的串聯(lián)感性電抗。的串聯(lián)感性電抗。線路線路晶閘管投切串聯(lián)電抗器晶閘管投切串聯(lián)電抗器（TSSRTSSR） 一種感抗補(bǔ)償器，由串聯(lián)一種感抗補(bǔ)償器，由串聯(lián)電抗器與晶閘管控制電抗電抗器與晶閘管控制電抗器并聯(lián)組成，以得到串聯(lián)器并聯(lián)組成，以得到串聯(lián)感抗的感抗的分段分段控制?？刂?。晶閘管控制、投切型晶閘管控制、投切型線間潮流控制器線間潮流控制器(IPFC) (IPFC) 由兩個或多個靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器組成的控制器，由兩個或多個靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器組成的控制器，它們的

44、直流側(cè)互聯(lián)在一起，以利于每條線路的有它們的直流側(cè)互聯(lián)在一起，以利于每條線路的有功功率在不同功功率在不同SSSC的交流端子之間雙向流動，各的交流端子之間雙向流動，各SSSC能獨(dú)立地提供無功補(bǔ)償、調(diào)節(jié)每條線路上的能獨(dú)立地提供無功補(bǔ)償、調(diào)節(jié)每條線路上的有功功率潮流，并維持所希望的潮流分布，或者有功功率潮流，并維持所希望的潮流分布，或者能控制各線路間的無功功率潮流。能控制各線路間的無功功率潮流。 四、串串組合型設(shè)備的定義四、串串組合型設(shè)備的定義線路線路n線路線路2線路線路1變流器變流器2變流器變流器1變流器變流器n光纖連接光纖連接直線母線直線母線控制控制變變電電站站旁路設(shè)施旁路設(shè)施包含包含n個變流器的

45、線間潮流控制器個變流器的線間潮流控制器每個變流器可以從各自控制的輸每個變流器可以從各自控制的輸電線路向公共直流母線提供有功電線路向公共直流母線提供有功功率，因而可以用輕載線路傳送功率，因而可以用輕載線路傳送過負(fù)荷線路的有功功率過負(fù)荷線路的有功功率。統(tǒng)一潮流控制器統(tǒng)一潮流控制器 將將STATCOM和和SSSC的直流側(cè)連接在一起的組合裝置。它的直流側(cè)連接在一起的組合裝置。它容許有功功率在容許有功功率在SSSC的串聯(lián)輸出端和的串聯(lián)輸出端和STATCOM的并聯(lián)輸?shù)牟⒙?lián)輸出端之間雙向流動。出端之間雙向流動。在沒有外部儲能的條件下，能提供串聯(lián)線路有功和無功電在沒有外部儲能的條件下，能提供串聯(lián)線路有功和無功

46、電流補(bǔ)償。流補(bǔ)償。通過注入相角沒有限制的串聯(lián)電壓，通過注入相角沒有限制的串聯(lián)電壓，UPFC可以有選擇地可以有選擇地控制線路上的有功和無功功率潮流?？刂凭€路上的有功和無功功率潮流。UPFC也可獨(dú)立地提也可獨(dú)立地提供可控并聯(lián)無功補(bǔ)償。供可控并聯(lián)無功補(bǔ)償。STATCOMSSSC直流連接直流連接統(tǒng)一潮流控制器（統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）各種控制器的控制特征各種控制器的控制特征 序號序號 FACTS 控制器控制器 控制特征控制特征 靜止同步補(bǔ)償器靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM 無儲能電源無儲能電源) 電壓控制、無功補(bǔ)償、阻尼振蕩、電壓控制、無功補(bǔ)償、阻尼振蕩、電壓穩(wěn)定性電壓穩(wěn)定性 靜止同步補(bǔ)償器靜止同步

47、補(bǔ)償器(STATCOM有儲能電源有儲能電源 BESS、SMES、大容量電容器大容量電容器) 電壓控制、無功補(bǔ)償、阻尼振蕩、電壓控制、無功補(bǔ)償、阻尼振蕩、暫態(tài)、動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、暫態(tài)、動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、自動增益控制自動增益控制 電壓控制、無功補(bǔ)償、阻尼振蕩、電壓控制、無功補(bǔ)償、阻尼振蕩、電壓穩(wěn)定性、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性電壓穩(wěn)定性、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性 靜止無功補(bǔ)償器（靜止無功補(bǔ)償器（SVC、TCR、TSC、TSR） 阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性 晶閘管控制的制動電阻器晶閘管控制的制動電阻器（TCBR） 2134靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器（SSSC 無儲能電源

48、）無儲能電源） 電流控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)電流控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、故障電流限制定性、電壓穩(wěn)定性、故障電流限制 靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器（SSSC 有儲能電源）有儲能電源） 電流控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動電流控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性 電流控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)電流控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、故障電流限制定性、電壓穩(wěn)定性、故障電流限制 晶閘管控制的串聯(lián)電容晶閘管控制的串聯(lián)電容器（器（TCSC、TSSC） 電流控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)電流控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、故障電流

49、限制定性、電壓穩(wěn)定性、故障電流限制 晶閘管控制的串聯(lián)電抗晶閘管控制的串聯(lián)電抗器（器（TCSR、TSSR） 6578晶閘管控制的移相變壓晶閘管控制的移相變壓器器(TCPST 或或 TCPR) 有功功率控制、阻尼振蕩、暫態(tài)有功功率控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性 9統(tǒng)一潮流控制器統(tǒng)一潮流控制器（UPFC） 有功和無功功率控制器、電壓控制、有功和無功功率控制器、電壓控制、無功補(bǔ)償、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)無功補(bǔ)償、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、故障電流限制定性、電壓穩(wěn)定性、故障電流限制 暫態(tài)和動態(tài)電壓限制暫態(tài)和動態(tài)電壓限制 晶閘管控制的電壓限晶閘管控制的電

50、壓限制器制器(TCVL) 無功功率控制、電壓控制、阻尼振蕩、無功功率控制、電壓控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性 晶閘管控制的電壓調(diào)晶閘管控制的電壓調(diào)節(jié)器節(jié)器(TCVR) 101112線間潮流控制器線間潮流控制器(IPFC) 無功功率控制、電壓控制、阻尼振蕩、無功功率控制、電壓控制、阻尼振蕩、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性 13APF(Active power filter)有源電力濾波器五、五、DFACTSDFACTS設(shè)備設(shè)備DVR(Dynamic voltage regulator)動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器1.4 FACTS的發(fā)展應(yīng)用的

51、發(fā)展應(yīng)用4 FACTS的概念之前，已出現(xiàn)一些電力電子控制器了，它們現(xiàn)都已融入的概念之前，已出現(xiàn)一些電力電子控制器了，它們現(xiàn)都已融入FACTS技術(shù)行列之中技術(shù)行列之中(如如SVC，上個世紀(jì)，上個世紀(jì)70年代首先由美國通用電氣公司投年代首先由美國通用電氣公司投入商業(yè)運(yùn)行入商業(yè)運(yùn)行)。4 電壓型變流器電壓型變流器（VSC）用于電力系統(tǒng)是日本最早起步的，）用于電力系統(tǒng)是日本最早起步的，1980年第一個基年第一個基于晶閘管的電壓型于晶閘管的電壓型STATCOM在日本誕生，容量為在日本誕生，容量為20MVA。1991年，第年，第1個個基于基于GTO的的80MVA的的STATCOM在日本投入運(yùn)行。在日本投入

52、運(yùn)行。4 第一個第一個串聯(lián)型控制器串聯(lián)型控制器次同步振蕩阻尼器次同步振蕩阻尼器，由，由Hingorani博士發(fā)明，是一個博士發(fā)明，是一個小功率的串聯(lián)電容阻抗控制器，西門子公司于小功率的串聯(lián)電容阻抗控制器，西門子公司于1984年在加利福尼亞對它的年在加利福尼亞對它的性能進(jìn)行了論證。性能進(jìn)行了論證。4 世界上世界上第一個三相第一個三相TCSC由由ABB公司于公司于1992年在美國凱恩塔電站投入運(yùn)行，年在美國凱恩塔電站投入運(yùn)行，它使該條線路的輸送容量幾乎增加了它使該條線路的輸送容量幾乎增加了30。4 1995年在沙利文電站建成的年在沙利文電站建成的STATCOM，是美國歷史上第一個采用，是美國歷史上

53、第一個采用GTO的的大型大型FACTS裝置，容量為裝置，容量為100MVA,它是它是FACTS發(fā)展史上的一個重要里程碑發(fā)展史上的一個重要里程碑.日本關(guān)西電力犬山開關(guān)站日本關(guān)西電力犬山開關(guān)站 1991 80MVA SVG或或 STATCOM 裝置種類裝置種類 應(yīng)用單位應(yīng)用單位 投入年度投入年度 容量容量 日本東京電力新信濃變電站日本東京電力新信濃變電站 1992 50MVA 美國田納西州沙利文電站美國田納西州沙利文電站 1995 100MVA 美國肯塔基州艾內(nèi)茲電站美國肯塔基州艾內(nèi)茲電站 1997 160MVA 英國白金漢郡克萊登電站英國白金漢郡克萊登電站 1997 75MVA 丹麥瑞賴斯比丹麥

54、瑞賴斯比/海德海德(配電配電) 1998 8MVA 美國華盛頓州西雅圖鋼鐵公司美國華盛頓州西雅圖鋼鐵公司 20005MVA 德克薩斯某一電弧爐補(bǔ)償?shù)驴怂_斯某一電弧爐補(bǔ)償 199880MVA 中國河南電力局中國河南電力局* 199920MVA 美國墨西哥交界美國墨西哥交界 200036MVA 美國埃塞克斯電站美國埃塞克斯電站 2001133/40MVA 美國紐約奧克代爾電站美國紐約奧克代爾電站 2002200MVA 美國特勒嘎電站美國特勒嘎電站 2003100MVA 具有標(biāo)志性的主要實用化的具有標(biāo)志性的主要實用化的FACTSFACTS裝置裝置 美國電力公司卡若美國電力公司卡若瓦河瓦河/西弗吉尼亞

55、西弗吉尼亞 1991 345kV系統(tǒng)，線路阻抗補(bǔ)償系統(tǒng)，線路阻抗補(bǔ)償從從060%，晶閘管控制分，晶閘管控制分相組合的串聯(lián)電容器相組合的串聯(lián)電容器 TSSC 裝置種類裝置種類 應(yīng)用單位應(yīng)用單位 投入年度投入年度 容量容量 美國西部電力局凱美國西部電力局凱恩塔恩塔/亞利桑那亞利桑那 1992500kV系統(tǒng)，系統(tǒng)，267MVA TCSC 美國邦維爾電力局美國邦維爾電力局斯萊特電站斯萊特電站 1993巴西因佩拉特里斯電站巴西因佩拉特里斯電站 1999230kV系統(tǒng)，系統(tǒng)，50MVA UPFC 1998SSSC 138kV, 160MVA; STATCOM 160MVA; GTO 6kV/4kA 美國肯

56、塔基州電力美國肯塔基州電力公司艾內(nèi)茲電站公司艾內(nèi)茲電站 韓國剛金電站韓國剛金電站2004154kV，80MVA澳大利亞黑墻電站澳大利亞黑墻電站 約約1999 300MVA SVC或或RSVC 裝置種類裝置種類 應(yīng)用單位應(yīng)用單位 投入年度投入年度 容量容量 200MVA STATCOM，200MVA SSSC100MVA STATCOM, 100MVA SSSC兩個兩個100MVA逆變器逆變器兩個兩個100MVA IPFC運(yùn)行運(yùn)行 CSC 美國紐約馬西山美國紐約馬西山電站電站 2003澳大利亞布雷馬電站澳大利亞布雷馬電站 約約1999 230MVA 美國紐約奧克美國紐約奧克代爾電站代爾電站 20

57、01 200MVA STATCOM，135MVA電容器組電容器組 ，用于，用于抑制西雅圖鋼鐵公司的電壓閃變。抑制西雅圖鋼鐵公司的電壓閃變。我國我國FACTS裝置的發(fā)展和應(yīng)用情況裝置的發(fā)展和應(yīng)用情況n1994年，由河南省電力局和清華大學(xué)共同研制了年，由河南省電力局和清華大學(xué)共同研制了20Mvar的的STATCOM，1999年在河南洛陽的朝陽變電站并網(wǎng)成功，年在河南洛陽的朝陽變電站并網(wǎng)成功，是中國是中國FACTS研究領(lǐng)域的一個重要的研究領(lǐng)域的一個重要的里程碑里程碑。n上海電網(wǎng)黃渡分區(qū)西郊站上海電網(wǎng)黃渡分區(qū)西郊站50Mvar的的STATCOM示范工程示范工程，該，該STATCOM是一是一套擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化裝置，于套擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化裝置，于2006年投入運(yùn)行標(biāo)志著年投入運(yùn)行標(biāo)志著FACTS技技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)入了一個新的階段。術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)入了一個新的階段。n由中國電力科學(xué)研究院和甘肅省電力公司合作開發(fā)的由中國電力科學(xué)研究院和甘肅省電力公司合作開發(fā)的220kV甘肅成碧輸電線甘肅成碧輸電線路路TCSC示范工程，于示范工程，于2004年投入運(yùn)行，標(biāo)志著我國是世界