静止同步补偿器

一种并联型无功补偿的FACTS装置

静止同步补偿器（STATCOM）是一种并联型无功补偿的FACTS装置，它能够发出或吸收无功功率，并且其输出可以变化以控制电力系统中的特定参数。一般的，它是一种固态开关变流器，当其输入端接有电源或储能装置时，其输出端可独立发出或吸收可控的有功和无功功率；它可在如下方面改善电力系统功能：动态电压控制，功率振荡阻尼，暂态稳定，电压闪变控制等。与传统的无功补偿装置相比，STATCOM具有调节连续、谐波小、损耗低、运行范围宽、可靠性高、调节速度快等优点，自问世以来，便得到了广泛关注和飞速发展。

基本概念

静止同步补偿器(STATCOM或SVG)是一种基于电压源换流器(VSC)的动态无功补偿设备，是第二代FACTS装置的典型代表。由自换相的电力半导体桥式变流器来进行发生和吸收无功功率的无功功率动态补偿装置。由交流环节和直流环节组成，、交流环节与系统相连接，它先将系统的交流电能经变流器转换成直流并保存在直流侧的储能器内，同时直流侧电压电流经过变流器变成交流电压电流输送到系统。

它把变流器电路看成是一个产生基波和谐波电压的交流电压源，控制补偿器基波电压大小与相位，可改变基波无功电流的大小与相位。当变流器基波电压比交流电源电压高时，变流器就会产生一个超前(容性)无功电流。反之，当变流器基波电压比交流电源电压低时，则会产生一个滞后(感性)无功电流。因此它能与系统进行无功功率的交换，同时又是“静止”的，故又称其为“静止无功功率发生器”(SVG)，与电容器不同(电容器在低电压时电流也成比例降低)，各种系统电压下，静止无功功率发生器都能产生额定电流，相似于三正弦对称电压的旋转同步电机。

基本原理

静止同步补偿器采用电压源变流器的电力电子装置产生无功功率。电压源变流器把直流电压变换成所需幅值、频率和相位的三相电压。根据所需输出功率和电压的不同，电压源变流器可以是两电平型或者三电平型，静止同步补偿器示意图如图1所示。

从静止同步补偿器的名字可看出，静止同步补偿器具有与同步调相机类似的性能，但作为电子设备，静止同步补偿器没有惯性，因此在某些性能方面优于同步调相机，如动态响应快、投资成本低、运行以及维护成本低。

装置特点

随着静止同步补偿器的问世，其优越的性能还可应用于以下方面：

1)输配电系统中的动态电压控制；

2)输电系统中的功率振荡阻尼；

3)电力系统的暂态稳定性改善；

4)有功功率以及无功功率控制。不仅有控制无功功率的能力，如果有需要，也可控制有功功率(可获得直流电源)。

静止同步补偿器还有其他优点，如下：

1)体积小(紧凑的电子换流器代替无源元件)；

2)工厂模块化产品(减小了安装和调试时间)；