STATCOM

静止型同步无功补偿装置 (STATCOM)

电力负载既产生又吸收无功功率。由于所传输的负载通常从一个小时到下一小时变化很大，因此电网中的无功功率平衡也会变化。这可能会导致电压出现不可接受的变化，包括电压下降甚至电压崩溃。

STATCOM与SVC类似，但速度更快，它可连续提可变的无功功率，从而支持电网的稳定性。 STATCOM根据电压源转换器（VSC）原理进行操作，将独特的PWM（脉冲宽度调节）与毫秒级开关相结合。 STATCOM对谐波滤波器的要求不高，因此占用的空间很小。如果需要，可以将投切式或固定式空心电抗器和电容器与VSC一起使用，作为附加的无功功率元件，以实现任何所需的要求范围。

将STATCOM安装在电网中的一个或多个合适点，可增强电压稳定性，并在不同的电网条件下保持平稳的电压曲线，从而提高电力传输能力。它的主动滤波的能力对于提高电能质量也非常有用。

Hitachi ABB电网在大功率STATCOM领域提供的产品包括SVC Light以及PCS 6000，其中PCS 6000适用于补偿容量40 Mvar以内要求的设备，SVC Light适用于补偿容量超过40 Mvar要求的设备。

SVC Light® STATCOM

SVC Light是一种VSC概念，基于链链接模块化多电平转换器（MMC），特别适用于电力系统应用。从物理上讲，SVC Light可以看作是电抗之后的电压源。它通过对VSC中的电压和电流波形进行电子处理来生成和吸收无功功率，从而不必包括用于生成/吸收无功功率的物理电容器和电抗器支路。它能够产生或多或少不受电网电压抑制的高无功功率输入，并具有高动态响应。

例如，这对于支撑薄弱的电网，改善大型风电场在变化的电网条件下，以及在炎热和潮湿气候下由大量空调为负载的电网的情况下，性能特别突出。 SVC Light的有效性和响应速度是无与伦比的。例如，对于高速铁路系统和重工业工厂，它可用于非对称负载的电压平衡，减轻电弧炉产生的电压闪变以及有源谐波滤波的作用。

IGBT（绝缘栅双极晶体管）是SVC Light中的关键组件。通过将H桥模块彼此串联以形成VSC的相位，可以构建多级链链接解决方案。图1a显示了具有四个IGBT的单个H桥，图1b显示了其中四个H桥模块组成三相相位中的每一个的配置。

图1：多级链接设置

SVC Light可用于最高69 kV的系统电压和最高-/ + 360 Mvar的补偿额定值。对于更高的电压，使用降压变压器将SVC Light连接到电网。 SVC Light提供了对称的工作范围。对于非对称操作和为了优化性能，晶闸管控制电抗器和电容器并联运行以形成综合解决方案。

图2显示了模块化H桥单元的照片，每个单元有两个堆栈，每个堆栈有四个模块。图2所示为IGBT阀组的紧凑性，没有用于产生/吸收无功功率的物理电容器和电抗器支路，以及对谐波滤波器要求很低，使SVC Light的布局非常紧凑。

图2：模块化的H桥单元

PCS 6000 STATCOM

PCS 6000是高效的电力系统解决方案，专门设计用于连接到要求苛刻的电网。该系统的灵活性使其可以广泛应用于各种应用中，例如动态电压稳定，不对称负载的电压平衡，减轻电弧炉产生的电压闪变以及有源谐波滤波的作用。

就安装时间和空间要求而言，PCS 6000具有特别的竞争力。此外，高效率和低维护可降低运营成本。 PCS 6000作为纯静态设备，无需开关无源元件，在稳态和动态运行方面都提供出色的性能。

由于需要移动的部件数量很少，因此PCS 6000解决方案几乎无需维护。因此，可以根据客户的需求和偏好安排检查停机时间。能量路径中没有旋转部件，因此可实现极高的可靠性，可用性和较低的运营成本，并具有较长的预期寿命。设备通常安装在预装的容器中。 STATCOM系统包括控系统，电力电子设备和冷却单元，是为满足客户特定要求而量身定制的。

PCS 6000 变流器

PCS 6000使用先进的IGCT技术（集成门换向晶闸管），该技术由ABB在可靠的双极半导体背景技术（GTO）中开发。 PCS 6000转换器基于IGCT PEBB（Power Electronic Building Block），这种标准化使得系统能够以较低的工程和设计成本实现，从而以有益的方式影响客户的最终成本。创新的连接配置具备非常好的谐波性能，通常不需要谐波滤波器。