近日，全球電力技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)ABB電網(wǎng)事業(yè)部，成功為歐洲電力傳輸系統(tǒng)運(yùn)營商TenneT安裝了ABB全球首臺(tái)混合靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）。至此，ABB的解決方案將應(yīng)用于德國黑森林州的博爾肯變電站，TenneT于今年1月正式啟用了該變電站。

此次應(yīng)用的新型ABB STATCOM技術(shù)，將動(dòng)態(tài)和靜態(tài)無功功率補(bǔ)償相結(jié)合，減少變電站30%的占地面積，并能助力變電站的平穩(wěn)運(yùn)行。該解決方案通過提供無功補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)電壓支撐，幫助電網(wǎng)在所需電壓等級(jí)下穩(wěn)定運(yùn)行，從而加強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

據(jù)了解，為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，德國正在不斷增加可再生能源的比重。數(shù)據(jù)顯示，2019年，可再生能源在德國整體能源結(jié)構(gòu)中的占比達(dá)到46%。而為了實(shí)現(xiàn)2030年可再生能源占比總能源結(jié)構(gòu)65%的目標(biāo)，德國將持續(xù)增加太陽能、風(fēng)能等具有間歇性的可再生能源的使用，因此需要大量無功功率來平衡和穩(wěn)定全國電網(wǎng)。ABB混合STATCOM緊湊的系統(tǒng)可提供400 MVAr的無功功率，易于集成到現(xiàn)有的變電站中，來增強(qiáng)電網(wǎng)的容量和靈活性。

什么是靜止同步補(bǔ)償器？

靜止同步補(bǔ)償器（StaticSynchronousCompensator，STATCOM）是柔性交流輸電系統(tǒng)（Flexible AC Transmission System，F(xiàn)ACTS）的核心裝置和核心技術(shù)之一。采用新一代的電力電子器件，如：門極可關(guān)斷晶閘管（GTO），絕緣柵雙極型晶體管（IGBT），集成門極換向晶閘管（IGCT），并且采用現(xiàn)代控制技術(shù)，其在電力系統(tǒng)中的作用是補(bǔ)償無功，提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性，改善系統(tǒng)性能。與傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置相比，STATCOM具有調(diào)節(jié)連續(xù)，諧波小，損耗低，運(yùn)行范圍寬，可靠性高，調(diào)節(jié)速度快等優(yōu)點(diǎn)，自問世以來，便得到了廣泛關(guān)注和飛速發(fā)展。

靜止同步補(bǔ)償器應(yīng)用及現(xiàn)狀

STATCOM概念于20世紀(jì)80年代提出，實(shí)際應(yīng)用主要集中在90年代，主要應(yīng)用的有日本的依80Mvar（1991年），美國的100Mvar（1995年），丹麥基于4500/3000AGTO的依8Mvar（1997年）的STATCOM。由于STATCOM技術(shù)含量較高，掌握并應(yīng)用這一技術(shù)的主要有日本、美國、德國、英國、中國等國家。我國首臺(tái)依20Mvar的STATCOM是由清華大學(xué)與河南省電力局在1994—1999年共同研制，已于1999年3月在河南省洛陽市朝陽變電站投入運(yùn)行。對(duì)于這一技術(shù)，在2007年由湖南大學(xué)的羅安等人就基于STATCOM與SVC的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器協(xié)調(diào)控制方法、由郭育華等人就STATCOM的控制方法申請了國家專利。

STATCOM的應(yīng)用工程通常具有：在電力半導(dǎo)體器件選用上，絕大多數(shù)是基于GTO和IGBT的;在主電路上，大容量高壓STATCOM主要采用變壓器耦合多重化技術(shù)，中低容量和電壓的DSATCOM較多采用三電平和/或PWM變換器;基本采用VSC;系統(tǒng)控制目標(biāo)多樣化;大容量STATCOM多采用水冷方式等特點(diǎn)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自第一臺(tái)大容量STATCOM裝置問世以來，全世界已經(jīng)投入運(yùn)營的大容量（10MVar及以上）STATCOM工程超過20個(gè)，總的可控容量超過3000Mvar。它們有的安裝在輸電網(wǎng)絡(luò)中用于潮流控制、無功補(bǔ)償和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性等，屬于FACTS范疇;有的安裝在配電和用電網(wǎng)絡(luò)，用于改善電能質(zhì)量和提高供電可靠性，屬于用戶電力范疇，即用戶電力控制器的D-STATCOM。表1給出了部分工程應(yīng)用的基本情況，說明了自STATCOM問世以來的發(fā)展情況，這只是一少部分，可以看到，STATCOM主電路從最初的開關(guān)器件耦合，逐步發(fā)展為多個(gè)開關(guān)器件串聯(lián)使用，結(jié)合VSI，采用NPC結(jié)構(gòu)，并且用PWM進(jìn)行控制，從而使STATCOM裝置具有更加穩(wěn)定與優(yōu)良的性能。

據(jù)悉，混合STATCOM是ABB柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）家族中的重要成員。迄今為止，ABB已經(jīng)在全球范圍交付了超過800套FACTS裝置。

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