FACTS 技術概述

FACTS 技術是指以電力電子設備為基礎，結合現代控制技術來實現對原有交流輸電系統參數及
網絡結構的快速靈活控制，從而達到大幅提高線路的輸送能力和增強系統穩定性、可靠性的目的。隨著電力電子器件的發展，FACTS 技術已從原有的基于半控器件的靜止無功補償器(static var compen-sator，SVC)、可控串補(thyristor controlled series compensator，TCSC)技術發展到現在的基于可關斷器件的靜止同步補償器(static synchronous compensator， STATCOM)、統一潮流控制器(unified power flow controller，UPFC)等技術。

我國能源的資源與需求呈逆向分布，客觀上需要實現能源的大范圍轉移，這就需要大幅提高線路
的輸送能力；同時需要解決由此而帶來的潮流調控、系統振蕩、電壓不穩定等問題。而FACTS 技術以其快速的控制調節能力及其與現有系統良好的兼容能力，為其在我國的研究和應用提供了廣闊的空間。

SVC 技術在智能電網的應用

SVC 是一種典型的靈活交流輸電裝置，其主要作用如下：調節系統電壓，保持電壓穩定；控制無
功潮流，增加輸送能力；為直流換流器提供無功功率；提高系統的靜態和暫態穩定性；加強對系統低
頻振蕩的阻尼。它是解決我國電網輸電瓶頸的一個重要技術手段。

我國20 世紀80 年代從國外引進了6 套SVC 裝備電網，2004 年在國家電網公司主持下，由中國電力科學研究院自主研發的遼寧鞍山紅一變100 Mvar SVC 示范工程順利投運，標志著我國完全掌握了SVC 的系統設計制造技術。隨后，川渝電網3 套SVC 裝置的順利投運標志著SVC 在我國電力系統中的推廣應用。

SVC 具有無功補償和潮流優化功能，能夠提高電網的輸電能力和電能輸送效率、改善電網的安全穩定性和電能質量，并且適用于各等級電網。SVC 為我國電網向著堅強、安全、智能化發展發揮了重要作用。截至2009 年，我國電網總計投運近20 套SVC，單套最大容量達180 Mvar，發揮了巨大的社會經濟效益，僅紅一變SVC 一項就年節約電能25.976 GW•h，年增收節支總和達1149 千萬元。

TCSC 技術在智能電網的應用

可控串補技術是在常規串補技術發展起來的一種靈活交流輸電技術，主要由晶閘管閥、金屬氧化物限壓器(metal oxide varistor，MOV)、電容器組和阻尼器構成。它不僅可以提高現有線路的輸送能力，提高系統穩定性，還可以有效阻尼系統低頻振蕩、抑制次同步諧振、優化系統運行方式和降低輸
電損耗。

我國自20 世紀90 年代開始系統地研究可控串補技術，并于2004 年底建成投運我國第一個國產化TCSC工程——甘肅碧成220 kV可控串補工程，使我國成為世界上第4 個完全掌握可控串補設計制造技術的國家，2007 年10 月伊馮500 kV 可控串補投運，這是目前世界上容量最大、額定電壓最高的可控串補裝置。

以可控串補技術為代表的靈活交流輸電技術，代表世界先進輸電技術的發展方向，它利用先進電力電子技術提高電網輸電能力、提升電網安全穩定水平，適用于超/特高壓各等級電網，有力推動了我國交流輸電技術的創新進程和產業升級。截至2008 年底，我國自主研發的串補裝置已在國內外25 條輸電線路上應用33 套，總容量已超過10.870 Gvar，因采用該技術節省投資約40 億元、節省線路走廊3 200 km。

其他FACTS 技術在智能電網的應用

隨著我國電網規模的不斷擴大，出現了一些新問題，如系統短路電流超標、超/特高壓線路容性充電功率較高等，同時基于全控型器件FACTS 裝置的進步，客觀促進了FACTS 技術在我國的進一步應用。2006 年，我國第一套50 Mvar 鏈式STATCOM在上海投運。我國自主研發的首套500 kV 分級可控并聯電抗器(stepped control shunt reactor，SCSR)和首套500 kV 磁控并聯電抗器(magnetically control shunt reactor，MCSR)分別于2006 年9 月在山西忻都開關站、2007 年9 月在湖北江陵換流站投運成功。故障電流限制器現在也已完成樣機研制工作。

FACTS 技術的發展方向

隨著特高壓戰略和智能電網的實施和推進，必然會有更多的FACTS 設備投入運行，未來5 年我國FACTS 發展主要集中在以下幾個方向：1）750 kV/1 000 kV 可控串補技術的研究和應用；2）750 kV/1 000 kV 可控高抗技術的研究和應用；3）靜止同步串聯補償器(static synchronous series compensator，SSSC)關鍵技術研究；4）UPFC 關鍵技術研究； 5 ） 基于廣域測量系統(wide area measurement system，WAMS)的多FACTS 協調控制技術研究。