電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-08-10 01:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和電感、固定串聯(lián)補(bǔ)償裝置等，只能實(shí)現(xiàn)部分穩(wěn)態(tài)潮流的調(diào)節(jié)功能，而且，由于機(jī)械開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)、響應(yīng)慢，無(wú)法適應(yīng)在暫態(tài)過(guò)程中快速柔性連續(xù)調(diào)節(jié)電力潮流、阻尼系統(tǒng)振蕩的要求。因此，電網(wǎng)發(fā)展的需求促進(jìn)了柔性交流輸電這項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。到目前，F(xiàn)ACTS控制器已有數(shù)十種，按其安裝位置可分為發(fā)電型、輸電型和供電型3大類，但共同的功能都是通過(guò)快速、精確、有效地控制電力系統(tǒng)中一個(gè)或幾個(gè)變量（如電壓、功率、阻抗、短路電流、勵(lì)磁電流等），從而增強(qiáng)交流輸電或電網(wǎng)的運(yùn)行性能。已應(yīng)用的FACTS控制器有靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）、靜止調(diào)相機(jī)（STATCON）、靜止快速勵(lì)磁器（PSS）、串聯(lián)補(bǔ)償器（SSSC）等。 20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)外在研究開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上開(kāi)始將FA CTS技術(shù)用于實(shí)際電力系統(tǒng)工程。其輸出無(wú)功的大小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，成本較低，所以較早得到應(yīng)用。近年來(lái)，柔性交流輸電技術(shù)已經(jīng)在美國(guó)、日本、瑞典、巴西等國(guó)重要的超高壓輸電工程中得到應(yīng)用。國(guó)內(nèi)也對(duì)FACTS進(jìn)行了深入的研究和開(kāi)發(fā)，每年都有數(shù)篇論文發(fā)表，但是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的FACTS設(shè)備只有清華大學(xué)和河南省電力公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的177。20Mvar新型靜止無(wú)功發(fā)生器（ASVG）。（HVDC）1970年世界上第一項(xiàng)晶閘管換流閥試驗(yàn)工程在瑞典建成，取代了原有的汞弧閥換流器，標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。新一代HVDC技術(shù)采用GTO、IGBT等可關(guān)斷器件，以及脈寬調(diào)制（PWM）等技術(shù)。省去了換流變壓器，整個(gè)換流站可以搬遷，可以使中型的直流輸電工程在較短的輸送距離也具有競(jìng)爭(zhēng)力。此外，可關(guān)斷器件組成的換流器，由于采用了可關(guān)斷的電力電子器件，可避免換相失敗，對(duì)受端系統(tǒng)的容量沒(méi)有要求，故可用于向孤立小系統(tǒng)（海上石油平臺(tái)、海島） 供電，今后還可用于城市配電系統(tǒng)，并用于接入燃料電池、光伏發(fā)電等分布式電源。目前，全球已建成的直流輸電工程超過(guò)60項(xiàng)，其中具有代表性的工程有：1．天生橋—廣州直流輸電工程（2001年）177。500kV，1800MW，980km 2．三峽—常州直流輸電工程（2003年）177。500kV，3000MW，890km 3．三峽—廣州直流輸電工程（2004年）177。500kV，3000MW，962km近年來(lái)，直流輸電技術(shù)又有新的發(fā)展，輕型直流輸電采用IGBT等可關(guān)斷電力電子器件組成換流器，應(yīng)用脈寬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行無(wú)源逆變，解決了用直流輸電向無(wú)交流電源的負(fù)荷點(diǎn)送電的問(wèn)題。同時(shí)大幅度簡(jiǎn)化設(shè)備，降低造價(jià)。世界上第一個(gè)采用IGBT構(gòu)成電壓源換流器的輕型直流輸電工業(yè)性試驗(yàn)工程于1997年投入運(yùn)行。（SVC）SVC是用以晶閘管為基本元件的固態(tài)開(kāi)關(guān)替代了電氣開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)快速、頻繁地以控制電抗器和電容器的方式改變輸電系統(tǒng)的導(dǎo)納。SVC可以有不同的回路結(jié)構(gòu)，按控制的對(duì)象及控制的方式不同分別稱之為晶閘管投切電容器（TSC）、晶閘管投切電抗器（TSR）或晶閘管控制電
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