電力前沿技術(shù)----電能質(zhì)量柔性控制裝置（STATCOM）
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時(shí)間：2010-04-02
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
3．諧波會(huì )引起公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，使諧波危害大大增加，甚至引起嚴重事故。
4．諧波會(huì )導致繼電保護和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，并會(huì )使電氣測量?jì)x表計量不準確。
5．諧波對臨近的通信系統產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量；重者導致信息丟失，使通信系統無(wú)法正常工作。
二、用戶(hù)電力技術(shù)
80年代以來(lái)，電力電子學(xué)已逐漸成為一門(mén)新興交叉邊緣學(xué)科，與此相對應的現代電力電子技術(shù)也得到迅速發(fā)展。以計算機技術(shù)和功率半導體制造技術(shù)為基礎和先導，開(kāi)關(guān)器件功率處理能力和切換速度有了顯著(zhù)提高。采用電力電子裝置等高新技術(shù),在高效使用電能上已越來(lái)越多地被人們所認識。
用戶(hù)電力技術(shù)(custompower)是美國電力科學(xué)研究院（epri）的n.g.hingorani博士繼在1986年提出柔性交流輸電技術(shù)（flexibleactransmissionsystem，簡(jiǎn)稱(chēng)facts）之后，于1988年針對配電網(wǎng)中供電質(zhì)量問(wèn)題提出的新概念。其主要內容是：對供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法，在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶(hù)的供電端使用新型電力電子控制器。
facts技術(shù)和用戶(hù)電力技術(shù)都是以大功率可控硅為基礎，與傳統的電力系統技術(shù)相比具有精確、快速、靈活等特點(diǎn)，是解決電能質(zhì)量問(wèn)題的有效手段。根據解決問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)不同，這兩種技術(shù)分屬于系統側技術(shù)與用戶(hù)側技術(shù)。柔性輸電裝置側重于輸電系統，具有工作電壓高，裝置容量大等特點(diǎn)，其功能常常是為滿(mǎn)足一個(gè)區域的多數用戶(hù)而設計的；用戶(hù)電力裝置側重于配電系統，具有工作電壓低，裝置容量小等特點(diǎn)，其功能往往是根據少數用戶(hù)的要求而設計的。盡管兩種技術(shù)的側重點(diǎn)不同，使用目的和經(jīng)濟評價(jià)標準不同，但是在使電網(wǎng)高度柔性化，提高輸電能力的效果上是一樣的。有些裝置甚至既可以用于輸電網(wǎng)，又可以用于配電網(wǎng)，例如有源濾波裝置（activepowerfilter）和同步并聯(lián)補償器（statcom）等等。因此可以把柔性輸電技術(shù)與用戶(hù)電力技術(shù)看作同一種技術(shù)在電力系統不同方面的應用。
根據工作原理，用戶(hù)電力技術(shù)可以分為基于半可控器件－晶閘管的，利用其開(kāi)關(guān)特性調節無(wú)源器件如電容和/或電抗的等效阻抗，以達到改變系統參數的目的的第一代阻抗調節型控制器，如svc和tcsc等。以及以全可控器件如igbt，gto等所構成的電壓和電流源變流器所產(chǎn)生的同步電壓（或電流）來(lái)對系統的電壓和電流進(jìn)行控制的第二代同步電源控制器，如同步并聯(lián)補償器statcom，同步串聯(lián)補償器和統一潮流控制器upfc等。上述在輸電系統中得到迅速發(fā)展和經(jīng)過(guò)實(shí)際運行考驗的控制器實(shí)際上均可以有效地應用于配電系統。
目前，facts已被國內外一些權威的專(zhuān)家預測為電力系統“新時(shí)代的三項支撐技術(shù)（柔性交流輸電技術(shù)、先進(jìn)的能量管理系統技術(shù)和綜合自動(dòng)化技術(shù)）之一”，和“現代電力系統中三項具有變革性影響的前沿課題（柔性交流輸電技術(shù)，智能控制和基于gps的動(dòng)態(tài)安全分析與監測系統）之一”。
facts采用電子式的開(kāi)關(guān)操作，無(wú)機械磨損，速度快（毫秒級）；既可以斷續調節，也可以連續調節被控系統的參數。這些特點(diǎn)可大大提高控制的靈活性，對系統暫態(tài)穩定性、動(dòng)態(tài)品質(zhì)的提高是有益的。
傳統電力系統的電能質(zhì)量問(wèn)題一般僅是關(guān)注系統的穩態(tài)情況下是否供電可靠，事實(shí)上，對于大部分傳統設備來(lái)說(shuō)，短時(shí)間的電壓電流變化對設備的影響不大，甚至當供電在一定范圍內變化的情況下也可以保證工作。但隨著(zhù)電子和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)中自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)、精密加工工業(yè)、計算機系統、機器人等先進(jìn)技術(shù)使用日益廣泛，家庭用戶(hù)和商業(yè)用戶(hù)中計算機、復印機等現代化辦公設備使用也越來(lái)越普遍，供電系統故障或電能質(zhì)量惡化很可能會(huì )帶來(lái)極為嚴重的影響，因此現在用戶(hù)對電能質(zhì)量的要求要遠比以前嚴格。對于敏感的電力電子設備或信息設備來(lái)說(shuō)，即使幾個(gè)周期的供電中斷，或電壓跌落都將影響這些設備的正常工作，造成巨大的經(jīng)濟損失。由于用戶(hù)要求的提高，保證用戶(hù)的供電質(zhì)量就成為一個(gè)非常重要而困難的課題，比如一次雷擊都會(huì )影響在方圓幾千平方公里內任一敏感負荷的正常運行，因此要保證用戶(hù)的電能質(zhì)量依靠傳統的設備和方法是不行的。
facts的提出在全世界引起很大反響，各國的電力研究機構、高等院校和制造廠(chǎng)家都開(kāi)展了這方面的研究工作。美國、日本及歐洲一些發(fā)達國家已投入大量資金和人力進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，包括對現行網(wǎng)絡(luò )的評估、硬件設備的開(kāi)發(fā)及facts裝置在電力系統中的配置應用等。國際大網(wǎng)絡(luò )會(huì )議（cigre）也于1990年成立了相應的專(zhuān)門(mén)研究小組，并多次召開(kāi)專(zhuān)門(mén)的國際性學(xué)術(shù)會(huì )議。
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