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
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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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(yán)重事故。
4．諧波會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，并會(huì)使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確。
5．諧波對(duì)臨近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量；重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作。
二、用戶電力技術(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(duì)應(yīng)的現(xiàn)代電力電子技術(shù)也得到迅速發(fā)展。以計(jì)算機(jī)技術(shù)和功率半導(dǎo)體制造技術(shù)為基礎(chǔ)和先導(dǎo)，開(kāi)關(guān)器件功率處理能力和切換速度有了顯著提高。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(rèn)識(shí)。
用戶電力技術(shù)(custompower)是美國(guó)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facts）之后，于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量問(wèn)題提出的新概念。其主要內(nèi)容是：對(duì)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)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
facts技術(shù)和用戶電力技術(shù)都是以大功率可控硅為基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)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(jù)解決問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)不同，這兩種技術(shù)分屬于系統(tǒng)側(cè)技術(shù)與用戶側(cè)技術(shù)。柔性輸電裝置側(cè)重于輸電系統(tǒng)，具有工作電壓高，裝置容量大等特點(diǎn)，其功能常常是為滿足一個(gè)區(qū)域的多數(shù)用戶而設(shè)計(jì)的；用戶電力裝置側(cè)重于配電系統(tǒng)，具有工作電壓低，裝置容量小等特點(diǎn)，其功能往往是根據(jù)少數(shù)用戶的要求而設(shè)計(jì)的。盡管兩種技術(shù)的側(cè)重點(diǎn)不同，使用目的和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)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(bǔ)償器（statcom）等等。因此可以把柔性輸電技術(shù)與用戶電力技術(shù)看作同一種技術(shù)在電力系統(tǒng)不同方面的應(yīng)用。
根據(jù)工作原理，用戶電力技術(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(diào)節(jié)無(wú)源器件如電容和/或電抗的等效阻抗，以達(dá)到改變系統(tǒng)參數(shù)的目的的第一代阻抗調(diào)節(jié)型控制器，如svc和tcsc等。以及以全可控器件如igbt，gto等所構(gòu)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(duì)系統(tǒng)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(bǔ)償器statcom，同步串聯(lián)補(bǔ)償器和統(tǒng)一潮流控制器upfc等。上述在輸電系統(tǒng)中得到迅速發(fā)展和經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行考驗(yàn)的控制器實(shí)際上均可以有效地應(yīng)用于配電系統(tǒng)。
目前，facts已被國(guó)內(nèi)外一些權(quán)威的專家預(yù)測(cè)為電力系統(tǒng)“新時(shí)代的三項(xiàng)支撐技術(shù)（柔性交流輸電技術(shù)、先進(jìn)的能量管理系統(tǒng)技術(shù)和綜合自動(dòng)化技術(shù)）之一”，和“現(xiàn)代電力系統(tǒng)中三項(xiàng)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(jiān)測(cè)系統(tǒng)）之一”。
facts采用電子式的開(kāi)關(guān)操作，無(wú)機(jī)械磨損，速度快（毫秒級(jí)）；既可以斷續(xù)調(diào)節(jié)，也可以連續(xù)調(diào)節(jié)被控系統(tǒng)的參數(shù)。這些特點(diǎn)可大大提高控制的靈活性，對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)品質(zhì)的提高是有益的。
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量問(wèn)題一般僅是關(guān)注系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)情況下是否供電可靠，事實(shí)上，對(duì)于大部分傳統(tǒng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，短時(shí)間的電壓電流變化對(duì)設(shè)備的影響不大，甚至當(dāng)供電在一定范圍內(nèi)變化的情況下也可以保證工作。但隨著電子和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)中自動(dòng)生產(chǎn)線、精密加工工業(yè)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)使用日益廣泛，家庭用戶和商業(yè)用戶中計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)等現(xiàn)代化辦公設(shè)備使用也越來(lái)越普遍，供電系統(tǒng)故障或電能質(zhì)量惡化很可能會(huì)帶來(lái)極為嚴(yán)重的影響，因此現(xiàn)在用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求要遠(yuǎn)比以前嚴(yán)格。對(duì)于敏感的電力電子設(shè)備或信息設(shè)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(shè)備的正常工作，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于用戶要求的提高，保證用戶的供電質(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(nèi)任一敏感負(fù)荷的正常運(yùn)行，因此要保證用戶的電能質(zhì)量依靠傳統(tǒng)的設(shè)備和方法是不行的。
facts的提出在全世界引起很大反響，各國(guó)的電力研究機(jī)構(gòu)、高等院校和制造廠家都開(kāi)展了這方面的研究工作。美國(guó)、日本及歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家已投入大量資金和人力進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，包括對(duì)現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估、硬件設(shè)備的開(kāi)發(fā)及facts裝置在電力系統(tǒng)中的配置應(yīng)用等。國(guó)際大網(wǎng)絡(luò)會(huì)議（cigre）也于1990年成立了相應(yīng)的專門(mén)研究小組，并多次召開(kāi)專門(mén)的國(guó)際性學(xué)術(shù)會(huì)議。
評(píng)論