STATCOM基本原理介绍.doc

STATCOM基本原理 1 STATCOM基本原理 STATCOM(Static Synchronous Compensator，简称STATCOM，国内又称为静止同步补偿器)，是新一代动态无功补偿领域最新技术应用的代表，当用在配电网时，也称为DSTATCOM。STATCOM并联在电网中，相当于可变的无功电流源，其无功电流可以灵活控制，自动补偿系统所需要的无功功率。一方面有效的解决了谐波干扰投切并联电容器装置的问题，另一方面，可根据用户实际要求抑制或治理谐波，改善电能质量。将电压源型逆变器(Voltage Sourced Converter，简称VSC)，经过电抗器或者变压器并联在电网上，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。作为有源型补偿装置，不仅可以跟踪补偿冲击型负载的冲击电流，而且也可以对谐波电流进行跟踪补偿。 2 STATCOM技术特点 IGBT型补偿装置STATCOM相对于传统的固定电容器补偿、机械开关投切电容器、晶闸管投切电容器为主要代表的补偿方式，有着无可比拟的优势。 具备抗谐波功能，更保障系统安全 STATCOM是可控电流源，只补偿基波无功电流，系统谐波电流不会造成补偿设备损坏，使其寿命延长、维护工作量少。同时避免电容器组可能造成的谐波放大，防止系统其他设备及补偿设备因谐波过电压而损坏。 2、动态连续平滑补偿,更高的响应速度，使对电压闪变的补偿效果更好 STATCOM可跟随负载变化，动态连续补偿功率因数，可以发无功，也可吸收无功，彻底杜绝了无功倒送的情况。 3、能够解决负荷的不平衡问题 4、不仅不产生谐波,而且能在补偿无功功率的同时动态补偿谐波 5、电流源特性，输出无功电流不受母线电压影响，而传统SVC具有阻抗型特性，输出电流随母线电压线性降低。 STATCOM用于电压控制时具备很大的优势，系统电压越低，越需要动态无功支撑电压，STATCOM输出无功电流与系统电压没有关系；而系统电压越低，SVC输出无功电流的能力越下降。 3 装置组成 STATCOM装置通常由VSC逆变器、直流电容器、连接电抗器、断路器等辅助装置组成，其构成如下图所示。 功率模块采用国际著名品牌成熟的IGBT器件制造，保证了能够实时跟随负荷无功的变化，实现无功功率的动态连续平滑补偿，提高功率因数，并使线路损耗降到最低。 4运行模式 运行模式 波形和相量图 说明 空载运行模式 ? U1=Us，IL=0，STATCOM不吸发无功。 容性运行模式 ? U1Us，IL为超前的电流，其幅值可以通过调节U1来连续控制，从而连续调节STATCOM发出的无功。 感性运行模式 U1Us，IL为滞后的电流。此时STATCOM吸收的无功可以连续控制。