柔性交流输电系统与用户电力技术

张善1石松梅2

（国网枣庄供电公司山东枣庄277100）

摘要：电力系统与人们的生活息息相关，本文将从柔性交流输电系统与用户电力技术、柔性交流输电系统与用户电力技术的内容和功能以及柔性交流输电系统与用户电力技术的意义几方面对柔性交流输电系统与用户电力技术进行分析。

关键词：柔性交流输电系统；用户电力技术；电力

一、前言

近年来，随着科技的快速发展，新式电力技术如雨后春速般出现，典型的技术有柔性交流输电系统与用户电力技术。我国在该技术上虽然取得了一定的成绩，但依然存在一些问题和不足需要改进。因此，我们要加大对柔性交流输电系统与用户电力技术的研究。

二、柔性交流输电系统与用户电力技术

1、柔性交流输电技术又称之为灵活交流输电技术，英文简称为FACTS，N.G.Hingorani最早提出“柔性交流输电”这一概念，并认为“柔性交流输电指的是依托于电力电子型控制器提高电力传输能力的交流输电系统。”之后于20世纪80年代末，美国电力研究院又对其进行重新定义：“基于电力电子技术与控制技术对交流输电系统的阻抗、电压、相位实施灵活快速调节的一种交流输电技术”。

FACTS的工作原理：柔性交流输电技术是集通信技术、电力电子技术、控制技术及微电子技术于一体的一种新型综合技术。其中柔性交流输电技术中涉及到的“柔性”实质上是指对电压电流的可控性，即将现代智能技术应用于高压输变电线路系统中，真正意义上实现对系统功率、电压及相对角的有效控制，从而增强输配电系统的运行性、安全性、可控性。

2、用户电力技术(CustomPower)是美国学者N.G.Hingorani于80年代中后期创建的新技术概念。用户电力技术包含了两层意思，第一层意思指的是未来的电力公司或其它组织将为它们的用户提供增值的电能，即以较少的供电中断和电压变动为用户提供高质量的电能:第二层意思指的是为了达到此目的，必须对目前遇到的各种问题采用综合性的解决办法，而这些解决办法的一个突出特点是在配电系统供电端使用电力电子控制器。

图1展示了发电厂如何与互联输电系统相联接，发电厂的容量和控制手段也许可以通过柔性交流输电系统(FACTS)这种概念得到加强。在配电系统中，用户电力技术的应用，可以帮助电力公司提供增值的、高可靠性的、高质量的电能。

如图1所示，柔性交流输电系统和用户技术将分别被用于输电系统和配电系统。它们的共同技术基础是电力电子学，但它们服务于不同的目的并有不同的经济合理性。因此，可以这么说，直流输电，柔性交流输电和用户电力技术包含了电力电子技术的整个电力系统中的应用。

三、柔性交流输电系统与用户电力技术的内容和功能

1、FACTS技术不是一个单独的大功率控制器，而是用于控制电压、阻抗、相角、电流、无功和有功等相互关联的电气参数的一群控制器，它们可以独立使用，也可以分阶段集合使用。一般来说，串联型控制器具有强大的功率控制能力，被控功率大部分为有功，少部分为无功；而并联型控制器对电压和无功功率具有很强的控制能力。

FACTS技术的主要特点可以概括如下:FACTS技术完全能与原输电方式协调；采用电力电子开关，无机械磨损，控制信号功率小，控制灵活性高；能快速、平滑调节，可灵活、方便、迅速地改变系统潮流分布；线路的输送能力可增大到接近导线的热极限，提高了送电线路的利用率；备用发电机组容量可以从典型的18%减少到15%，甚至更少，因而提高了联络线的输电能力，减少发电机备用容量；电网和设备故障的影响可以得到有效的控制，防止事故扩大，减轻系统事故的影响；采用了电子开关，能快速而连续地对一次设备进行控制，提高系统阻尼，消除电力系统振荡，提高系统的稳定性；经济性好。

柔性交流输电技术主要是在电力系统快速变化过程中，通过引入补偿和控制技术，对现代电网中各类新能源的大规模集中接入所带来的多变的运行方式，频繁转换的潮流走向等进行智能化的灵活控制，以实现对资源的优化配置和合理调节，从而确保整个电网在输变电系统中安全、可靠、高效、灵活的运行。

用户电力技术采用的半导体装置及换流器控制方案尽管与FACTS控制器不同，但从技术本身来讲，它们有很强的相通性，有些FACTS控制器本身就是用户电力技术装置，如静止调相机和静止无功补偿器等，只不过用在较低的电压等级上，功能侧重有所不同。表1列出一些目前已提出的用户电力技术装置。

表1用户电力技术装置及其特征

四、国内FACTS技术应用现状

1、自“十一五”规划提出以来，我国在电力系统方面投入大量的人力、财力及物力资源用于研究和推广SVC，在诸多研究者的共同努力下，截止当前，我国已将SVC技术成功应用于电力系统中，并对提升输变电系统的高电压等级，提高输电线路输送能力发挥了重要作用。

2、目前，我国已形成多种关于FACTS技术设备，如静止无功发生器、电网短路电流限制器、可控串联补偿器、可控高抗及综合潮流控制器等。然而受多方面原因的影响，以致上述多种关于FACTS技术设备未能够有效应用于现代电力系统中。除此之外，还有诸多关于FACTS技术设备仍处于理论研究阶段，有待进一步加强工程实用化技术研究。

五、柔性交流输电系统与用户电力技术的意义

FACTS技术是根据如下情况而提出的:除基本的热力、机械和电介质方面的限制外，以电力系统的限制是由于对电气上相互关联的参数缺少快速控制手段而造成的，这些相互关联的参数包括电压、阻抗、相角、电流、无功和有功。用高速电力电子装置快速控制这些参数中的一个或多个为提高交流输电系统资产的价值开辟了一条道路。而这只是出现FACTS技术的一个基本原因，它的潜在的价值由于输电系统开放这个新的热点已经得到提高，输电系统开发为电力系统做原先设计时并不打算做的事情开创了机会。FACTS是一种赋能的技术，它可以提供新的方法创造出不同于常规的东西。对电力公司和制造厂家来说，

FACTS概念是一种具有巨大商业价值的发现。尽管SVC早已使用，但FACTS作为一种高值的技术是在80年代中期酝酿并提出的，现在已迎来了它的大发展时期。全世界很多电力公司认为在将来竞争激烈的商业环境中，FACTS技术是必不可少的。

六、结束语

综上所述，柔性交流输电系统与用户电力技术在中国电力系统中的应用对中国电力系统未来的发展至关重要。因此，我们要根据实际情况，合理的利用该技术，确保电力系统的发展。

参考文献

[1]王小红.柔性交流输电技术[J].电力建设，2015（4）：90-92.

[2]姚尧.柔性交流输电技术在智能电网中的应用［J］.湖北电力，2015（1）：23-25.