【導(dǎo)讀】隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)能源的需求也不斷增長(zhǎng)。而石油、煤炭等不可。再生資源卻日漸枯竭，因此如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能和高效利用現(xiàn)有能源已成為當(dāng)務(wù)之急。經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)。因此，不論是出于經(jīng)濟(jì)性的考慮還是技術(shù)性的內(nèi)在要求，追求高質(zhì)。量的電能已成為一種必然趨勢(shì)，在電網(wǎng)側(cè)推廣電能質(zhì)量治理技術(shù)勢(shì)在必行。電能質(zhì)量治理范疇，因此沒(méi)將其列入）。與電網(wǎng)企業(yè)關(guān)系最為密切、事關(guān)電網(wǎng)安。對(duì)暫態(tài)電能質(zhì)量問(wèn)題的治理能力是電網(wǎng)企業(yè)優(yōu)質(zhì)供電水平的集中。上述部分典型電能質(zhì)量問(wèn)題的危害如表一所示。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，在不同行業(yè)，世。界各國(guó)電能容量的10%-30%由電能質(zhì)量問(wèn)題的存在而白白浪費(fèi)。會(huì)造成電網(wǎng)諧波污染外，還會(huì)產(chǎn)生諧波功率，在電網(wǎng)和電力設(shè)備上造成附加損耗。增加電能損耗、縮短設(shè)備壽命；電能質(zhì)量治理工作的順利開展是以準(zhǔn)確有效的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)為依據(jù)的。要求監(jiān)測(cè)裝置具有測(cè)量電能質(zhì)量全面指標(biāo)的能力，包。和統(tǒng)計(jì)，對(duì)發(fā)展趨勢(shì)做出判斷，下達(dá)維護(hù)和治理控制命令等。

　　

【正文】 ABB 電容器廠、西安整流器廠、西安揚(yáng)子電抗器廠，從事電力系統(tǒng)變流、變頻、濾波、補(bǔ)償及有關(guān)電力電子設(shè)備的研發(fā)。其 SVC技術(shù)源于 80 年代中期原 BBC 引進(jìn)技術(shù)，閥組采用臥式結(jié)構(gòu)，散熱方式為水冷，水冷目前為國(guó)內(nèi)配套，采用開放式水冷結(jié)構(gòu)。控制系統(tǒng)為 80 年代中期模擬式。 5 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程狀況 TSVC 已采用標(biāo)準(zhǔn) : IEEE Std 10312021 IEEE Guide for Functional Specification of Transmission Static Var Compensators IEEE Std 13031994 IEEE Guide for Static VAr Compensator Field Tests GB/T 202972021 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（ SVC）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) GB/T 202982021 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（ SVC）功能特性 DL/T ~ 高壓靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置第 1~5 部分 MSVC 已采用標(biāo)準(zhǔn) : GB/T 102291988 電抗器 GB 《電力變壓器 第一部分 總則》 GB 《電力變壓器 第二部分 溫升》 GB 《電力變壓器 第三部分 絕緣水平和絕緣試驗(yàn)》 110(66)kV500kV 油浸式變壓器 (電抗器 )運(yùn)行規(guī)范 Q/GDW1702021 油浸式變壓器 (電抗器 )狀態(tài)檢修導(dǎo)則 推廣應(yīng)用方案 對(duì)電網(wǎng)中每個(gè)接點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償裝置的出力按優(yōu)化運(yùn)行的要求進(jìn)行平滑、動(dòng)態(tài)、快速地調(diào)節(jié)是當(dāng)代無(wú)功調(diào)節(jié)發(fā)展的方向。 （ 1）電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)狀態(tài) 下也需要?jiǎng)討B(tài)無(wú)功補(bǔ)償資源 現(xiàn)代電網(wǎng)周波質(zhì)量達(dá)到了 ％以上，主要原因是 AGC 的作用，能夠快速動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)有功出力與負(fù)荷相平衡。要使電壓質(zhì)量達(dá)到周波質(zhì)量水平，電網(wǎng)必須有快速動(dòng)態(tài)的無(wú)功補(bǔ)償調(diào)整，才能適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)的變化。 （ 2）電網(wǎng)中每個(gè)廠站都需要?jiǎng)討B(tài)無(wú)功補(bǔ)償資源 電網(wǎng)頻率的調(diào)整只要求有足夠容量的發(fā)電廠進(jìn)行有功功率平衡的調(diào)控，而電網(wǎng)電壓的調(diào)整則要求無(wú)功必須是就地、分區(qū)、分層的平衡，這就要求全網(wǎng)的每一個(gè)發(fā)電廠、變電站都要具有動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償資源。 對(duì)電網(wǎng)中每個(gè)接點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償裝置的出力按優(yōu)化運(yùn)行的要 求進(jìn)行平滑、動(dòng)態(tài)、快速地調(diào)節(jié)是當(dāng)代無(wú)功調(diào)節(jié)發(fā)展的方向。 （ 3）用戶也需要有動(dòng)態(tài)的無(wú)功補(bǔ)償資源 用戶的無(wú)功負(fù)荷占全網(wǎng)的 70％，提高電壓質(zhì)量必須有用戶的積極參與，用戶的無(wú)功補(bǔ)償是電網(wǎng)中最好的受端電壓支撐。用戶無(wú)功負(fù)荷的快速動(dòng)態(tài)平衡是解決我國(guó)電網(wǎng)無(wú)功電壓?jiǎn)栴}的重中之重。為此，必須將用戶的功率因數(shù)考核由平均功率因數(shù)電量法改為功率因數(shù)分段電量法。用戶只有采用 SVC 才可能達(dá)到要求。 （ 一 ）技術(shù)推廣原則 （ 1）晶閘管控制電抗器 TCR 技術(shù) 由于 TCR 裝置性價(jià)比較好，響應(yīng)速度快（ 10～ 20ms）等原 因，是我國(guó)目前應(yīng)用最為廣泛的一種 SVC 型式。 我國(guó)于 80 年代至 90 年代初，為提高輸電能力和穩(wěn)定性、提高供電質(zhì)量、降低網(wǎng)損，在電力網(wǎng)中先后引進(jìn)了 6 套 TCR 型 SVC，調(diào)節(jié)容量為 105～ 240MVA，分別安裝在武漢鳳凰山、廣東江門、鄭州小劉、沈陽(yáng)沙嶺和珠州云田 5 個(gè) 500kV變電站。這 6 套引進(jìn)的 SVC 運(yùn)行都不太理想，主要原因是：未充分考慮中國(guó)電網(wǎng)實(shí)況，有的設(shè)計(jì)條件和電網(wǎng)不符；技術(shù)相對(duì)陳舊、自動(dòng)化程度低、維護(hù)復(fù)雜、對(duì)運(yùn)行人員素質(zhì)要求較高；后期技術(shù)服務(wù)沒(méi)有跟上，備品備件不能及時(shí)補(bǔ)充，又沒(méi)有技術(shù)升級(jí)措施。 進(jìn)入 90 年代， 隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和控制技術(shù)的不斷提高， ABB、Siemens、 Alstom、日本東芝、三菱等大公司全數(shù)字化大容量 TCR 型 SVC 裝置進(jìn)入實(shí)用化階段，裝置的可靠性和對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч玫教嵘?TCR 在工業(yè)領(lǐng)域和輸配電領(lǐng)域得到更廣泛應(yīng)用。 中國(guó)電力科學(xué)研究院于 2021 年推出了 6～ 35kV TCR 型 SVC 新平臺(tái)，采用全數(shù)字化控制、封閉式循環(huán)純水冷卻、綜合自動(dòng)化、光電觸發(fā)等一系列新技術(shù)，并成功地應(yīng)用到工業(yè)用戶（交流電弧爐、軋機(jī)）治理工程及電網(wǎng)變電站無(wú)功電壓控制上，在技術(shù)平臺(tái)上已經(jīng)同國(guó)外各大公司處于同等水平。從 2021 年起已為工業(yè)用戶提供 26 套裝置，有效地改善了電網(wǎng)電能質(zhì)量，保證了用戶安全、可靠生產(chǎn)和節(jié)能降耗。 2021 年 9 月，由中國(guó)電力科學(xué)研究院承擔(dān)的遼寧鞍山紅旗堡220kV 樞紐變電站 TCR 型輸電網(wǎng) SVC 示范工程投入正常運(yùn)行，容量調(diào)節(jié)范圍100～ +56Mvar，電壓 35kV，是我國(guó)第 1 套具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)在輸電網(wǎng)領(lǐng)域的大容量、高電壓的 SVC 裝置。 川渝 500kV 電網(wǎng)通過(guò)三萬(wàn)、萬(wàn)龍 500kV 線路與華中東部四省電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)后，由于遠(yuǎn)距離向華中送電，大功率穿越四川、重慶電網(wǎng)，川電外送中通道（即洪陳線）動(dòng)態(tài)電壓支撐明顯不足， 輸電通道缺乏足夠的中間電壓支撐，輸電能力較低，電網(wǎng)的安全運(yùn)行依然高度依賴于川電東送安控系統(tǒng)，不能滿足進(jìn)一步增加川電東送容量的要求。 經(jīng)國(guó)家電網(wǎng)公司統(tǒng)一招標(biāo)，中國(guó)電力科學(xué)研究院一舉獲得全部標(biāo)的，在西電東送通道上三個(gè) 500kV 洪溝、陳家橋、萬(wàn)縣變電站分別安裝 120MVar、120MVar、 180MVar 的 SVC 裝置，經(jīng)仿真分析計(jì)算 2021 年川渝極限提高了263MW， 2021 年可以提高川渝斷面輸送極限 ， 2021 年可以提高川渝斷面輸送極限 。 目前川渝電網(wǎng)四套 SVC 已順利投運(yùn)，運(yùn)行情況理想。2021 年 11 月洪溝站 SVC 經(jīng)過(guò) 500kV 二灘－普提線路人工單相瞬時(shí)接地短路故障試驗(yàn)驗(yàn)證， SVC 反應(yīng)完全正確，短路瞬間對(duì)電壓支撐效果理想，試驗(yàn)獲得了成功。 截至到目前為止，中國(guó)電力科學(xué)研究院應(yīng)用于電網(wǎng)中的 SVC 裝置累計(jì)投運(yùn)和在建近 30 余套，最高直掛電壓等級(jí)達(dá) 66kV。依托多年的電力系統(tǒng)分析仿真、計(jì)算和試驗(yàn)等方面研究經(jīng)驗(yàn)，以及近年來(lái) 20 余套 SVC 工程在電力系統(tǒng)的成功應(yīng)用，中國(guó)電力科學(xué)研究院 SVC 技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用方面已經(jīng)居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。 目前諸如 ABB、西門子等廠家應(yīng)用在電網(wǎng)中的 SVC 產(chǎn)品一部分采用 TCR型式 ，另一部分采用 TCR+TSC 型式的 SVC，還有一些針對(duì)國(guó)外電網(wǎng)特點(diǎn)采用了SVC+MSC（機(jī)械投切電容器）組成的 SVS 系統(tǒng)。 在海外市場(chǎng)拓展方面，中國(guó)電力科學(xué)研究院到目前為止已經(jīng)順利完成了越南、韓國(guó)兩個(gè)海外 SVC 項(xiàng)目工程，初步積累了海外工程技術(shù)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。 （ 2）磁控電抗器 MCR 技術(shù) 磁控電抗器 具有性價(jià)比高，安裝方便，運(yùn)行可控，維護(hù)量小，電壓等級(jí)高 等優(yōu)點(diǎn)，其典型應(yīng)用為 MCR 型靜止無(wú)功補(bǔ)償器 SVC－ MSVC，在變電站，風(fēng)電廠，電氣化鐵路，煤炭，冶金等各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用廣泛。 磁控電抗器可控硅元件的功率和工作電壓僅為 電抗器額定功率和電壓的%左右，可用于 6－ 500KV 電壓等級(jí)、不需專門的冷卻系統(tǒng)、占地少、波形失真小、損耗少、噪音低、免維護(hù)，價(jià)格便宜。 現(xiàn)代電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償，正向著優(yōu)化、動(dòng)態(tài)和平滑調(diào)節(jié)方向發(fā)展，基于 MCR 的 SVC 動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，有著廣闊的發(fā)展前景。 特高壓電網(wǎng)的發(fā)展，帶來(lái)了可控高壓并聯(lián)電抗器的發(fā)展機(jī)遇。采用磁控高壓并聯(lián)電抗器的好處： A、按輸電線路負(fù)載變化及調(diào)壓需要，科學(xué)的使用輸電線路的容性無(wú)功，減少變電站的電容器安裝容量，降低造價(jià)。 B、參與電網(wǎng)無(wú)功電壓的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)有利于電網(wǎng)無(wú)功的無(wú)功優(yōu)化控制。 C、提升智能電網(wǎng)的 自愈功能。交流電網(wǎng)故障時(shí)的級(jí)聯(lián)調(diào)閘或交直流混合電網(wǎng)發(fā)生直流雙極閉鎖事故時(shí)，迅速關(guān)斷MCR，全部釋放容性無(wú)功能夠迅速提升電網(wǎng)電壓，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。 （ 3）晶閘管投切電容器 TSC 分相調(diào)節(jié)、直接補(bǔ)償、裝置本身不產(chǎn)生諧波，損耗小。在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所需補(bǔ)償電流的大小，決定投入電容的組數(shù)。由于電容是分組投切的，所以會(huì)在電網(wǎng)中產(chǎn)生沖擊電流。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)功電流盡可能的平滑調(diào)節(jié)，一是增加電容的組數(shù)，組數(shù)越多，級(jí)差就越小，但又會(huì)增加運(yùn)行成本，二是把握電容器的投切時(shí)間，一般采取過(guò)零投切。此技術(shù)已被 TCR 和 MCR 型 SVC 所取代， 現(xiàn)多用在低壓 380V。 （二） 標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃 表七 標(biāo)準(zhǔn)修訂計(jì)劃 技術(shù) 修訂計(jì)劃 時(shí)間 名稱 內(nèi)容 牽頭單位 參加單位 備注 SVC 2021 至2021 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（ SVC）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 將 MCR 型SVC 列入標(biāo)準(zhǔn) 中國(guó)電力科學(xué)研究院 中國(guó)電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院、山東電力公司等 2021 至2021 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（ SVC）功能特性 將 MCR 型SVC 列入標(biāo)準(zhǔn) 中國(guó)電力科學(xué)研究院 中國(guó)電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院、山東電力公司等 表八 標(biāo)準(zhǔn)制訂計(jì)劃 技術(shù) 制定計(jì)劃 時(shí)間 名稱 內(nèi)容 牽頭單位 參加單位 備注 MCR 2021至2021 磁控電抗器（ MCR）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 絕緣、耐壓、直流電阻試驗(yàn)等 中國(guó)電力科學(xué)研究院 中國(guó)電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院、山東電力公司等 2021至2021 磁控電抗器（ MCR）功能特性 損耗、噪音、響應(yīng)時(shí)間、諧波含量等 中國(guó)電力科學(xué)研究院 中國(guó)電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院、山東電力公司等 （三） 技術(shù)推廣計(jì)劃 表九 技術(shù)推廣計(jì)劃 推廣技術(shù) 牽頭單位 時(shí)間 推廣深度 建議實(shí)施地點(diǎn)及主要功能 TSVC 國(guó)網(wǎng)公司生產(chǎn)部、科技部 中國(guó)電科院 國(guó)網(wǎng)電科院 2021 B2021， =2 四川 — 提高輸送能力（水電） 黑龍江 — 電壓穩(wěn)定 2021 B2021， =2 甘肅 — 提高輸送能力（風(fēng)電） 江西 — 調(diào)壓兼融冰 2021 B2021， =3 新疆 — 電壓穩(wěn)定 湖南 — 調(diào)壓兼融冰 海外推廣 MSVC 國(guó)網(wǎng)公司生產(chǎn)部、科技部 中國(guó)電科院 國(guó)網(wǎng)電科院 2021 B2021， =1 山東 — 電壓穩(wěn)定、改善無(wú)功 2021 B2021， =2 重慶 — 電壓穩(wěn)定、改善無(wú)功 陜西 — 電壓穩(wěn)定、改善無(wú)功 2021 B2021， =3 寧夏 — 電壓穩(wěn)定、改善無(wú)功 山西 — 電壓穩(wěn)定、改善無(wú)功