④ －４ｏ ・统 ， 州 勰 网 ５８・ 贵州电力技术 １９９５年第３期第ｌ９卷 一种崭新的无功补偿装置（ＳＶＧ） ［ｓｓｏｏｏｇ３贵州省电力工业局 旦 ７ｒｑ，３ 近年来，随着高电压、大容量和互联电 网的出现．提高了供电的可靠性，减少了备 用容量，充分利用了水利和原煤资源 但是也 带来一些问题．如：局部系统处理不当，可 能危及全网，系统控制困难．短路水平提高。 因此，迫切需要能对潮流有效、快速和灵活 的控制技术及装置，从而最大限度地提高现 有输电线路的稳定极限．提高系统的安全稳 定性。 ８Ｏ年代末．由于电力电子技术的发展，应 用大功率电力电子器件由弱电对高压大功率 的输电系统进行控制已成可能，在这种情况 下，由美国电力科学研究院（ＥＰＲＩ）首先提 出了灵活交流输电系统ＦＡＣＴＳ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＡＣ Ｔｒａｎｓｉｍｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔａｍ）的概念，即在电力 系统的重要部位，采用具有单独或综合功能 的电力电子装置，对输电系统的主要参数 （如电压、相位差、电抗等）进行调整和控制， 使输电系统更加可靠且具有更大的可控性。 作为灵活输电系统中的基础装置（ＳＶＧ），首 先成为各国研制开发的重点。 １ ＳＶＧ的基本原理 ＳＶＧ（Ｓｔａｔｉｃ Ｖａｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）即静止无 功发生器，它用于产生无功功率，稳定系统 电压，提高系统输送能力，改善系统稳定性。 ＳＶＧ的主回路如图ｌ所示。它主要由直流电 容，逆变器ＧＴＯ无功变压器，采集控制回 路、逆变器驱动回路等几十大的部分组成．此 外还有保护和冷却回路。直流电容只起维持 逆变器电压的功能．自身消耗的能量概低 直 流电压通过逆变．变成交流电压．控制回路 根据采集刊的信号控制逆变器的导通角．从 而控制电流的相位。当逆变器的输出电压与 输出电流相位相差９０。时．逆变器可产生和消 耗无功．无功能量通过无功变压器送到系统 中。ＳＶＧ的无功嗣节有电压调节、电流调节、 电压电流共同调节等方式。图２是电压调节的 ＳＶＧ的等值电路。ｕ是逆变器输出电压．ｕ． 是系统电压．，是逆变器输出电流．Ｘ是无功 变乐 嘲Ｌ ＳＶＧ主同路图 要实现ＳＶＧ的功能．要求快速正确地检 测出ｕ。的频率和相角，使得ｕ和ｕ．同步， 根据系统无功电流及其它参量．调整逆变器 输出电压ｕ，当ｕ＞ｕ，时．向系统送出无功， 逆变器呈现容性．反之，则呈现感性。逆变器 的容量由逆变器输出电压和电流决定，但是 单一的ＧＴＯ容量是有限的，因此。大容量的 ＳＶＧ需要若干ＧＴＯ串并联使用。由此将导 致均压、保护、冷却的困难，因此大容量的 ＳＶＧ制造目前比较困难。 ｌ９９５年第３期第ｌ９卷 贵州电力技术 匡兰 圈２ ＳＶＧ等效电路图 ２ ＳＶＧ的研制情况 ７Ｏ年代束，日本首先开始研究。１９８６年， 美国ＥＰＲＩ和西屋公司开发了第一台１Ｍｖａｒ ＳＶＧ并投入运行。１９９１年５月日本将８０ＭＶＡ ＳＶＧ投入系统运输，美国于１９９４年７月发表 了１００ＭＶＡ ＳＶＧ的研制报告。逆变桥臂上 的ＧＴＯ串联数目由原来的２～３只增加到１２ 只，这意味着ＧＴＯ的串联技术日臻成熟，标 志着ＳＶＧ装置开始进入实用化阶段。 太容量ＳＶＧ多用在高压输电线路上．主 要用于提高输电线龉的输送能力．中小容量 的ＳＶＧ主要用在配电线路上，用于节能及改 善电压质量。日本在１９８８年就已制造出 ８ＭＶＡ的闰变抑制器，运行情况良好。ＳＶＧ 在我国起步较晚，在１９９０年前后．随着大功 率电力电子器件的发展，才开始加快ＳＶＧ的 研制。清华大学１９９４年２月和河南电力局投资 ２０００万人民币，联合开发容量为２０ＭＶＡ的 装置。在此之前，清华大学已研制容量为 ３００ｋＶＡ的ＳＶＧ装置。中小容量的ＳＶＧ产 品也在东北电罔试制。东北电网明确提出在 未来十年电力发展的主要任务之一就是运用 和研制ＳＶＧ产品，使东北电网朝着灵活交流 输电方向发展。 ３ ＳＶＧ与ＳＶＣ 众所周知，ＳＶＣ（静止无功补偿器）的无 功能量主要来自高压电抗器和电容器，使用 晶闸管来快速调节并联电抗器的大小及投切 电容器．静态或功态Ｈｈ保持电压在一定范围。 由于Ｓ￣Ｃ的能量来自高压电抗器和电容器． 现场占地面积大。此外．ＳＶＣ还存在两个很 大缺点：首先是晶闸管的响应速度较低．使 得补偿速度跟不上负荷快速变化的部分．有 时效果较差。另一方面．ＳＶＣ的无功输ｍ量 与电压的平方成正比＋当电压降低时．ＳＶＣ 的无功输出能力大大降低．以致无法维恃电 压的平衡。 ＳＶＧ的响应速度快，完全可以动态跟踪 负荷的变化．由于ＳＶＧ的电压输出来自直流 电容，因此无功能量几乎不受系统电匿影响， 利用自身的过负荷能力 能够维持系统电压 的平衡。随着ＳＶＧ技术的日渐成熟及价洛的 台理，ＳＶＧ将会逐渐取代ＳＶＣ ４ ＳＶＧ系列产品 根据补偿需要及采集控制参数的变化． ＳＶＧ可形成以下主要产品。 ａ．闪变抑制器 闪变抑制器主要用于抑 制系统电压闪变 当电弧炉投入运行时．会产 生大量不规则的谐波电流 导致出现电压闪 变现象。普通的５ＶＣ装置虽然能起到无功补 偿和消除谐波的作用．但响应速度较慢．有 时闪变抑静土放果不佳。而由ＧＴＯ构成的闪 变抑制器，响应速度快．抑制效果好。 ｂ．有源滤波器。有源滤波器主要用于滤 除负荷的谐波电流。普通滤波器主要由电抗 器和电容器构成滤波回路．而且．每个回路 多是滤除单一的谐波成份，如果负荷谐波含 量丰富，要设置若干滤波回路，高抗和电容 器的调谐工作繁琐。有源滤被器的主回路与 ＳＶＧ相同，检测控制回路根据检测到的谐波 状况，在逆变时把各次谐波成份叠加在一起． 形成一个与负荷谐波完垒相反的波形，谐波 被完全滤除。如果电力电子器件的开关频率 足够高，可逆变成任何形状的波形，但目前 －６０－ 贵州电力技术 １９９５年第３期第１９卷 ＧＴＯ等器件的频率在数百赫兹到数十千赫， 随着经济的发展。工业负荷给电罔带来 在波形的合成上还存在一定的缺陷。为提高 严重污染，从电气化铁路到钢厂电弧炉，还 滤波效果及补偿功能，有源滤波器多做成 有变频调速设备和整流源，都向系统输入大 Ｇ１’０与电容电抗器联合使用的方式。既可滤 量谐波或从系统吸收大量无功．使电能质量 波，又可补偿无功功率 降低，同时造成电力损耗。因此，无论是电力 ｃ．有功补偿器。有功被偿器主要用于改 用户还是供电部门，都迫切需要ＳＶＧ装置以 善系统的稳定性，其主回路与ＳＶＧ相同，通 改善电能质量或直接供给用户无功。电气化 过检测系统的有功状况进行补偿。有功补偿 铁路上每隔一段距离就要设置一个小型变电 器和无功补偿器不同。用蓄电池取代直流电 站，并进行相应的无功补偿 使用ＳＶＧ可快 容，蓄电池中储藏的能量通过逆变，变成有 速灵活地供给无功并滤除线路谐波。 功能量，通过变压器送到系统中。 总之。随着电力电子技术的不断发展．可 关断晶闸管ＧＴＯ造价的不断降低。将大力 ５ ＳＶＧ的应用前景 推广应用ＳＶＧ。 （收稿日期１９９５０７１ ４］ 贵州西部边陲的大型坑口电站——盘县发电厂 盘县发电厂是黔桂两省优势互补合资办电的典 加。但由于制造厂是初次改型。产品低缸刚度不够 范。 共振频率接近５０Ｈｚ．在启动前虽经制造厂前来加固， 盘县发电厂座蒂在贵州省盘县柏皋镇，附近有 但启动中仍然出现共振以致振动超标．后进行加固 几个大型煤矿．北盘江上游的三条河流在此汇合，经 和动平衡。启动８次．终于使机组振动达到合格范围、 过山体开挖和河流改道处理之后，厂区地势开阔，是 实现了安全启动、通过了试运转。 乌裴山区里难得的一块场地． 在各单位共同努力下赢得了试水压、厂用受电、 盘电地形虽然不错，但是地质条件却十分复杂。 三缸扣盖、锅炉酸洗的一次成功，实现了提前发电的 地下有断层、溶洞．还有古煤窑，旁边山体有出现滑 目标。 坡的可能。山各中还会发生泥石流，因此中南电力设 调试人员精心调整、使锅炉稳定燃烧，汽机安全 计院在７ｏ年代进行可行性研究时得出了否定的意 运转，发电机励磁调节良好．电气保护正确动作、热 见。但是在地无三里平的贵州。这一块场地是太宝贵 工自动投入率达到７０．８ 。化学监督认真。汽水品质 了。于是在８０年代末。贵州电力设计院重新进行勘测 各项指标远达到验标要求． 设计，在设计中采取各种措施。消除了地质、地貌上 盘电 １、 ２号机组分别于１９９３年ｌ２月２９日和 的不利因素。让一十坑口电站在这里建起来． １９９４年１０月２６日移交生产。两台机组投产以后成丁 盘县电厂由贵州电建二公司承担主体工程土建 贵州电网主力机蕴，成为电网的西部电压支撑点。为 和安装。由贵州电力试研所负责调试。这支队伍曾在 贵州、广西两省提供了强大的动力．１９９４年发电１２．８ 清镇电厂三期工程两白２００ＭＷ机龃建设中取得好 亿ｋＷ・６。现在盘电 ３机组正在紧张地施工．预计 的成绩。获得电力部颁发的优质工程奖。 １９９６年ｌ０月可 投产。１９９５年６月在贵阳叉审查通过 盘电工程由贵州电力建设管理部（原承包公司） 了盘电二期工程扩建两台机组的可研报告．预计２Ｏ 作为建设单位。负责工程协调和主持质量监督。 世纪末。盘电将建成百万窖量的大型火电厂。它将对 盘电和滑电虽然都是２００ＭＷ的汽轮发电机组， 黔桂两省国民经济的发展作出更大的贡献． 但是盘电是经过改型的。从原来三缸三排汽改为了 （田晓Ｊ晕王燕植供：Ｉ‘） 三缸两排汽．汽机大轴缩短了４ｍ多．轴系稳定度增