FACTS技术在智能电网的应用

　FACTS 技术概述

FACTS 技术是指以电力电子设备为基础，结合现代控制技术来实现对原有交流输电系统参数及
网络结构的快速灵活控制，从而达到大幅提高线路的输送能力和增强系统稳定性、可靠性的目的。随着电力电子器件的发展，FACTS 技术已从原有的基于半控器件的静止无功补偿器(static var compen-sator，SVC)、可控串补(thyristor controlled series compensator，TCSC)技术发展到现在的基于可关断器件的静止同步补偿器(static synchronous compensator， STATCOM)、统一潮流控制器(unified power flow controller，UPFC)等技术。

我国能源的资源与需求呈逆向分布，客观上需要实现能源的大范围转移，这就需要大幅提高线路
的输送能力；同时需要解决由此而带来的潮流调控、系统振荡、电压不稳定等问题。而FACTS 技术以其快速的控制调节能力及其与现有系统良好的兼容能力，为其在我国的研究和应用提供了广阔的空间。

SVC 技术在智能电网的应用

SVC 是一种典型的灵活交流输电装置，其主要作用如下：调节系统电压，保持电压稳定；控制无
功潮流，增加输送能力；为直流换流器提供无功功率；提高系统的静态和暂态稳定性；加强对系统低
频振荡的阻尼。它是解决我国电网输电瓶颈的一个重要技术手段。

我国20 世纪80 年代从国外引进了6 套SVC 装备电网，2004 年在国家电网公司主持下，由中国电力科学研究院自主研发的辽宁鞍山红一变100 Mvar SVC 示范工程顺利投运，标志着我国完全掌握了SVC 的系统设计制造技术。随后，川渝电网3 套SVC 装置的顺利投运标志着SVC 在我国电力系统中的推广应用。

SVC 具有无功补偿和潮流优化功能，能够提高电网的输电能力和电能输送效率、改善电网的安全稳定性和电能质量，并且适用于各等级电网。SVC 为我国电网向着坚强、安全、智能化发展发挥了重要作用。截至2009 年，我国电网总计投运近20 套SVC，单套最大容量达180 Mvar，发挥了巨大的社会经济效益，仅红一变SVC 一项就年节约电能25.976 GW•h，年增收节支总和达1149 千万元。

TCSC 技术在智能电网的应用

可控串补技术是在常规串补技术发展起来的一种灵活交流输电技术，主要由晶闸管阀、金属氧化物限压器(metal oxide varistor，MOV)、电容器组和阻尼器构成。它不仅可以提高现有线路的输送能力，提高系统稳定性，还可以有效阻尼系统低频振荡、抑制次同步谐振、优化系统运行方式和降低输
电损耗。

我国自20 世纪90 年代开始系统地研究可控串补技术，并于2004 年底建成投运我国第一个国产化TCSC工程——甘肃碧成220 kV可控串补工程，使我国成为世界上第4 个完全掌握可控串补设计制造技术的国家，2007 年10 月伊冯500 kV 可控串补投运，这是目前世界上容量最大、额定电压最高的可控串补装置。

以可控串补技术为代表的灵活交流输电技术，代表世界先进输电技术的发展方向，它利用先进电力电子技术提高电网输电能力、提升电网安全稳定水平，适用于超/特高压各等级电网，有力推动了我国交流输电技术的创新进程和产业升级。截至2008 年底，我国自主研发的串补装置已在国内外25 条输电线路上应用33 套，总容量已超过10.870 Gvar，因采用该技术节省投资约40 亿元、节省线路走廊3 200 km。

其他FACTS 技术在智能电网的应用

随着我国电网规模的不断扩大，出现了一些新问题，如系统短路电流超标、超/特高压线路容性充电功率较高等，同时基于全控型器件FACTS 装置的进步，客观促进了FACTS 技术在我国的进一步应用。2006 年，我国第一套50 Mvar 链式STATCOM在上海投运。我国自主研发的首套500 kV 分级可控并联电抗器(stepped control shunt reactor，SCSR)和首套500 kV 磁控并联电抗器(magnetically control shunt reactor，MCSR)分别于2006 年9 月在山西忻都开关站、2007 年9 月在湖北江陵换流站投运成功。故障电流限制器现在也已完成样机研制工作。

FACTS 技术的发展方向

随着特高压战略和智能电网的实施和推进，必然会有更多的FACTS 设备投入运行，未来5 年我国FACTS 发展主要集中在以下几个方向：1）750 kV/1 000 kV 可控串补技术的研究和应用；2）750 kV/1 000 kV 可控高抗技术的研究和应用；3）静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator，SSSC)关键技术研究；4）UPFC 关键技术研究； 5 ） 基于广域测量系统(wide area measurement system，WAMS)的多FACTS 协调控制技术研究。