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博客

STATCOM与SVC的技术经济比较

已有 301 次阅读2014-12-5 11:10

STATCOM(包括DSTATCOM)和SVC都为动态无功补偿装置,但它们的特性功 能却存在着相当的差异。一般说来,STATCOM和SVC相比有下列优越性: 

  (1) STATCOM输出电流不依赖于电压,表现为恒流源特性,具有更宽的运行范围。而SVC本质是阻抗型补偿,输出电流和电压成线性关系。因此系统电压变低时,同容量STATCOM可以 比SVC提供更大的补偿容量。 

  (2) STATCOM比SVC具有更快的响应速度,因而更适合抑制电压闪变。STATCOM响应时间在10 ms以内,而SVC响应时间一般在20~40 ms。STATCOM从额定容性无功功率变为额定感性无 功功率(或相反)可在1 ms之内完成,这种响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。 

  (3) STATCOM采用桥式交流电路的多重化技术、多电平技术或PWM技术来消除次数较低的谐波,并使较高次数如7、11等次谐波减小到可以接受的程度。而SVC本身要产生一定量的谐波,如TCR型的5、7次特征次谐波量比较大,占基波值的5%~8%;其他如SR,TCT等也产生3、5、7、11等次的高次谐波,这给SVC 系统的滤波器设计带来许多困难。 

  (4) 在故障条件下,STATCOM比SVC具有更好的控制稳定性。SVC使用了大量电容器电抗器,当外部系统容量与补偿装置的容量可比时,SVC会产生不稳定性。STATCOM对外部系统运行 条件和结构变化不敏感。 

  (5) 同容量STATCOM占地面积小于SVC。由于STATCOM使用直流电容器储能,因而可以减小电容器体积,且不需要并联电抗器即可以控制无功功率平滑变化,因此安装尺寸大大减小。 

  (6) STATCOM能够在一定范围内提供有功功率,减少有功功率冲击。SVC只能提供无功功率,不具备提供有功功率的功能。 

  (7) STATCOM中电容、电感等元件采用了与SVC完全不同的技术和制作工艺,运行过程中电 磁噪声显著降低。 

  (8) STATCOM具有优良的可扩展性。STATCOM技术为许多FACTS设备如UPFC、APF、BESS等提供了坚实的基础,因此拥有广阔的应用前景。 

  一般仿真研究表明,暂态稳定问题中为使得电压恢复效果相同,安装STATCOM容量要比SVC节约20%左右。但SVC发展历史相对于STATCOM来说要久远,因此其技术实现比较成熟,同时它还具有结构简单、控制算法容易实现、成本较低的优势,在一些对无功补偿性能要求不高的场合,SVC依然是一个合适的选择;此外,SVC具有多种拓扑组合,可以根据用户需求选择相应的组合。应用STATCOM取代SVC中的TCR,与TSC形成的组合也是一种可选的经济方案,该组合综合了STATCOM快速性、谐波含量低、正负无功平滑调节以及TSC的经济性、分级补偿的特点。 

6     结束语 

动态无功补偿装置SVC、STATCOM及DSTATCOM等在输电网、配电网、大型工矿企业中应用广泛,起到了电压支撑、无功补偿、抑制闪变等关键作用。随着技术的发展以及电网安全和电力用户的需要,动态无功补偿装置将会得到更为广泛的应用,且应用的方式也将随着使用场合的不同而灵活采用不同的无功补偿方式,或者同时综合应用多种无功补偿技术。 


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