Page 327 - 电气自动化下电力生产技术及安全管理

第十二章 交流柔性输电系统控制方法研究

二、柔性交流输电技术及电能质量调节基本理论

（一） 柔性交流输电的概述
柔性交流输电（Flexible AC TransmissI/Ons System，简称 FACTS）技术是一种将电力

电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统，其中“柔性”是
指对电压电流的可控性；如装置与系统并联可以对系统电压和无功功率进行控制，装置
与系统串联可以对电流和潮流进行控制；FACTS 通过增加输电网络的传输容量，从而提
高输电网络的价值，FACTS 控制装置动作速度快，因而能够扩大输电网络的安全运行
区域；在电力电子装置最早用于直流输电系统中并实现了对输送功率的快速控制，由此
人们想在交流系统中加装电力电子装置，寻求对潮流的可控，以获得最大的安全裕度和
最小的输电成本。
FACTS 技术发展的背景是基于输电线运行的需要、来自高压直流输电（HVDC）的竞
争压力、电力电子技术和元器件的发展支持和已有 FACTS 技术产品的研制和运行经验

的积累等方面。其中，前两个是发展 FACTS 的需求压力，是充分条件后两个是支撑性
推动力，是必要条件。
在电力系统的运行上，长期存在的巡回功率潮流使系统容量相对减少，大系统的低频
振荡也曾使系统耗费很大精力应付，而快速可控的电力电子装置正是消除巡回功率和低频
振荡的有力手段。尤其在 21 世纪，输电系统运行将承担着更大的来自环境和电力市场等
方面的压力，特别是在发达国家，由于土地征用困难和人们对高压电场的恐惧，目前修建
新的输电线的阻力比以往大得多，这就要求电力公司充分发挥已有输电线的潜力，使其运
行趋近于稳定和热极限。而提高动态和暂态稳定的最有效手段是采用快速反应的可控电力
电子装置。另外，电力供应的市场化，使同一电网上不同公司、不同电厂的电能售价不
同，用户购电有可能选择对他有利的电力供应途径，这就要求系统有更可控的运行环境。
上述的压力产生了增大输送能力、保持系统稳定、优化系统运行等需求。针对上述

压力和需求应运而生的 FACTS 从根本上改变了交流输电网过去基本只依靠机械型、慢
速、间断及不精确地控制和优化技术措施的局面。FACTS 装置为交流输电网提供了空前
快速、连续和精确地控制以及优化潮流功率的能力，同时可以确保系统稳定性，并有助
于在事故时防止连锁反应造成的大停电结局。
电力电子技术的发展是实现 FACTS 的关键。目前大容量的电力电子器件已经商品
化，电力电子器件配套的驱动、串并联、保护和冷却等技术日趋完善，使电力电子控制

器组合的应用成为可能，目前已获得成功应用的组合装置有：可控串联补偿（Thyristor
Controlled Series Compensator，简称 TCSC）、静止同步并联补偿器 （Static Synchronous
Compensator，简称 STATCOM）、静止同步串联补偿器（Static Synchronous Series Compensator，
简称 SSSC）统一潮流控制器（Unified Power Flow Cortoller，简称 UPFC）、超导储能系统

（Super-conducting MagneticEnergy Storage，简称 SMES）等。

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