柔性交流输电.pdfVIP

一、柔性交流输电的概念

柔性交流输电系统是FlexibleACTransmissionSystems的中文翻译，英文简

称FACTS，指应用于交流输电系统的电力电子装置，其中“柔性”是指对电

压电流的可控性；如装置与系统并联可以对系统电压和无功功率进行控制，

装置与系统串联可以对电流和潮流进行控制；FACTS通过增加输电网络的传输

容量，从而提高输电网络的价值，FACTS控制装置动作速度快，因而能够扩

大输电网络的安全运行区域；在电力电子装置最早用于直流输电系统中并实

现了对输送功率的快速控制，由此人们想在交流系统中加装电力电子装置，

寻求对潮流的可控，以获得最大的安全裕度和最小的输电成本，FACTS技术

应运而生，静止无功补偿器(sVC)，静止同步补偿器(sTATCON)，晶闸管投切串

联电容器(TCSC)，统一潮流控制器(UPFC)就是基于FACTS技术的产品

二、FACTS在电力系统中控制的主要功能特性

FACTS控制装置改变了传统机械控制模式，为交流输电网络提供了一种快速、

连续、精确稳定的控制方式，实现对配电网络功率潮流的优化控制，突破了传

统电能输送安全裕度瓶颈，不仅大大提高系统电能输送能力，同时还可以保障

整个系统安全稳定的运行，有效防止输电系统中连锁反应造成的大面积停电事

故发生。

1、优化输电网络的运行环境条件

FACTS装置通过内部电力电子元件自身功能特性，有助于减少和消除系统功

率环流或振荡等输配电大电网的痼疾，有效解决了输配电网络的“瓶颈”问题。

利用FACTS控制技术，可以在输配电网络中建立安全裕度较大的电能输送通

道，为电能远程人容量输送提供良好的输送条件，大大提高了系统电能定向输

送能力，有助于在现有电网结构的基础上，提高系统电能输送的稳定性、可靠

性。利用FACTS设备所具有的快速、平滑调整等功能特性，可以方便、迅速地

改变系统电能输送功率潮流分布，实现在长距离大范围地功率潮流控制，使之

按照运行调度所期望的路径输送电能功率。并且可以依靠FACTS装置的各类保

护电路，有效限制系统短路和变配电设备故障所带来的影响，防止线路发生串

级跳闸的严重事故，有效保护容易受冲击的设备，保障整个系统高效稳定的

运行。

2、提高输电网络电能输送的安全裕度和输电容量

采用FACTS技术后，可以利用电力电子极限开断功能，保证整个输电网络在

接近热稳定极限，又不至于出现过负荷跳闸的输送容量工况条件下安全运行。

这样可以有效提高输电网络电能输送的安全裕度和输电容量，提高原有输电线

路的综合利用效率，保障国民经济快速发展。

3、优化电能输送网络结构

社会经济的高速发展，其在很大程度上对电能总量和供电质量水平要求有

了进一步提高，建立高电压等级、大容量的智能电网已成为我国电力系统发展

的主要趋势。智能电网对高压电能输送的控制手段也提出了更高的要求，要

求其能根据系统运行特性快速灵活的进行实时控制。输电网络中输送容量与系

统稳定性两者是一对相互矛盾的对立项，为了满足两者间的匹配平衡，有时

需要建立换流站来进行能力的平衡分配。但是换流站一次性投资通常很高，不利

于电网系统的发展。应用FACTS装置通过对