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1、我们在生活和生产中曾经碰到过诸如下面0某些问题: 电容赔偿装置不能正常运行：电容常常坏,老是烧保险,接触器换了一批又一批 主开关常常跳闸:影响正常生产,损失大把现金啊收到供电局的电费单一看,其中有一项是功率调整电费,又多花了不少钱,心疼 变压器容量不小，负载也不太大，怎么容量还是不够,增容费用很高，又要掏银子 电压总是不稳定 哪里来的干扰,计算机都不能正常工作 日光灯不停的闪烁，镇流器也烧毁了 自动控制装置不再听话，常常误动作 烧电机 自动化设备B控制系统常常出故障 供电企业说我们谐波超标,给我们开了一张限期整改告知单 上了赔偿滤波装置（高压侧），变压器温升怎么还这样高呀以上这些均由电力质量问
2、题引起，电能是现代人类生产和生活中使用时最普遍也最不可或缺的能源形式。电能0质量问题直接关系到整个社会B进步与发展。假如您的配电设备常常出现故障,请您关注电能质量（谐波）问题;假如您的电费单中有功率调整电费,请您关注智能无功赔偿技术!有关电能质量问题电能可以以便B通过多种不一样0用电器以便、高效率、可靠的转换成机械能、热能、光能、化学能等形式以供消费。一、理想日勺电能供应形式在理想0电力系统中，电能是以单一恒定的J频率(50HZ或60HZ)和正弦波形，按规定的电压水平向顾客供电，即理想的电能供应形式应满足： 单一恒定0电网标称频率50Hz：功率平衡，不中断 规定的若干电压等级配电系统一般为II
3、okV,35kV,IOkV,380V/220V 理想的正弦波形电压电流同相位，无其他频率成分 三相系统的平衡幅度相似，相位互差120度。二、实际导致供电模式非理想的原因电能质量(PoWerQuaIity-PQ)就是指电能I的优劣程度，电能质量问题就是导致设备不能正常工作B多种电力问题，即任何出现0电压、电流以及频率偏移导致的顾客设备损坏或运行不正常的电能问题。一般导致供电波形不理想的原因为：电力供应方的原因/设备原因/技术原因/管理原因电力顾客方的原因/非线性负荷：如整流器、逆变器、静止无功赔偿装置、变频器、高压直流输电设备等；/冲击性负荷：如电弧炉、轧机等；/负荷不平衡：如电力机车 外在原因
4、：/自然灾害，雷电、风雪、鸟害/人为原因，恐怖活动三、电能质量问题分类电能质量问题一般可以分为如下几类： 供电中断； 电压偏差； 频率偏差；三相不平衡; 电力谐波（这是所有电能质量问题中最常见0一种）； 电压波动与闪变； 电压暂降与暂升；电能质量指公用电网对电力顾客的供电电压质量和电力顾客对公用电网的干扰水平。公用电网对电力顾客0供电电压质量一般用电压频率、谐波电压、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、电压凹陷、电压凸起、电压中断、电压脉冲和振荡等参数描述。电力顾客对公用电网的干扰水平一般用谐波电流、无功波动、有功冲击、三相不平衡功率等参数描述。四、波形畸变实际上，系统中存在诸多非线性
5、负荷导致了电压电流波形发生畸变。下图给出了非线性电阻引起电流畸变0原理图.i(t)非线性电阻非线性电阻引起的电流畸变根据傅立叶分析可以懂得，非正弦波可以分解为一种基波频率0正弦波和多种整数倍基波频率的正弦波之和，这些整数倍基波频率的正弦波就是我们所说的谐波。即：A五、电能质量问题带来日勺危害1、谐波对多种设备的危害(1)变压器：电流谐波将增长铜损、铁损，使变压器温度上升，影响其绝缘能力，并导致容量裕度减小。谐波也也许引起变压器绕组及线间电容之间0共振,及引起铁心磁通饱和或歪斜，而产生噪声。（2）电动机：输出谐波对电动机的影响重要有，引起电动机发热，导致电动机的额外升温，电动机往往要降额使用，由
6、于输出波形失真，增长电动机的反复峰值电压，影响电动机的绝缘，谐波还会引起电动机转矩脉动，以及噪声增长。（3）电力电容器组：一般电容器的原则规范最大电流只容许35%的超载,但实际运转时，由于谐波0影响，常发生严重过载。因而导致过热、增长介电质B应力，会发生振动短路、过电流及产生噪声。（4）开关设备：由于谐波电流时存在，开关设备在起动瞬间产生很高di/dt的电流变化率，致使增长暂态恢复电压的峰值，以致破坏绝缘。（5）保护电器：电流中具有谐波,必产生额外的转矩,变化电器的动作特性,以致引起误动作。（6）计量仪表：电能表等计量仪表，因谐波而会导致感应转盘产生额外0电磁转矩，引起误差，减少精确度。（7）
7、电力电子设备：在多种场所，电子设备常会产生谐波的电流源，且很轻易感受谐波失真而误动作。（8）其他尚有如照明设备、通信设备、电视及音响设备、电脑设备、载频遥控设备等都轻易受谐波的干扰而影响其正常的工作或减少其使用寿命。2.电压偏差的危害（1）对用电设备的危害用电设备设计在额定电压时性能最佳、效率最高、发生电压偏差时、其性能和效率都会减少，又得还会减少使用寿命。电压偏差超过一定范围，设备会由于电压或过电流而损坏。1 2）对电网稳定、经济运行的危害交流输电有个同步运行稳定问题，输电线的输送功率受稳定极限的限制，尤其是小扰动下的静态稳定功率极限与电网运行电压有很大的关系，电压越低，功率极限超低，越是轻
8、易发生不稳定现象。电网缺乏无功功率，运行电压低，有也许产生电压不稳定现象，导致电网电压瓦解。同步运行稳定0破坏或电压不稳定都是严重B电力系统事故，会导致大量负荷停电及系统瓦解等十分严重0后果。电网电压过低或无功功率远距离流动，都会增大电网的线损（有功功率损耗），提高了用电成本。3 .频率偏差对系统和用电设备的影响（1）对用电负荷的影响/产品质量没有保障。/减少劳动生产率。/使电子设备不能正常工作，甚至停止运行。（2）对系统的影响/减少发电机组效率，严重时也许引起系统频率瓦解或电压瓦解。/汽轮机在低频下运行时轻易产生叶片共振，导致叶片疲劳损伤和断裂。/处在低频率系统中B异步电动机和变压器其主磁通
9、会增长，励磁电流也就随之加大，系统所需无功功率大为增长，导致系统电压水平减少，给系统电压调整带来困难。/无功赔偿用电容器B赔偿容量与频率成正比。/频率偏差大使感应式电能表的计量误差加大。研究表明：频率变化1%,感应式电能表的计量误差约增大0.1%。频率加大，感应式电能表将少计电量。（3）频率的变化还也许引起系统中滤波器的失谐和电容器组发出的无功功率变化。4 .三相不平衡的危害和影响三相不平衡是指三相电源各相0电压不对称。是各相电源所加的负荷不均衡所致，属于基波负荷配置问题。发生三相不平衡即与顾客负荷特性有关，同步与电力系统卧J规划、负荷分派也有关。电能质量三相电压容许不平衡度（GB/T1554
10、3T995）合用于交流额定频率为50赫兹。在电力系统正常运行方式下，由于负序分量而引起日勺PCC点连接点的电压不平衡。该原则规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度容许值为2%,短时间不得超过4%0（1）对变压器日勺危害。在生产、生活用电中，三相负载不平衡时，使变压器处在不对称运行状态。导致变压器的损耗增大（包括空载损耗和负载损耗）。根据变压器运行规程规定，在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%。此外，三相负载不平衡运行会导致变压器零序电流过大，局部金属件升温增高，甚至会导致变压器烧毁。（2）对用电设备日勺影响。三相电压不平衡B发生将导致到达数倍电流不平衡的发生。
11、诱导电动机中逆扭矩增长，从而使电动机的温度上升，效率下降，能耗增力口，发生震动，输出亏耗等影响。各相之间0不平衡会导致用电设备使用寿命缩短，加速设备部件更换频率，增长设备维护的成本。断路器容许电流的余量减少，当负载变更或交替时轻易发生超载、短路现象。中性线中流入过大的不平衡电流，导致中性线增粗。（3）对线损的影响。三相四线制结线方式，当三相负荷平衡时线损最小；当一相负荷重，两相负荷轻0状况下线损增量较小；当一相负荷重，一相负荷轻,而第三相0负荷为平均负荷B状况下线损增量较大；当一相负荷轻，两相负荷重0状况下线损增量最大。当三相负荷不平衡时，无论何种负荷分派状况，电流不平衡度越大，线损增量也越大
12、。一般状况下，在小电流电路中，前面的塑料外壳断路器（装置式空气断路器）不会跳开。但在三相不平衡电流的任意相数值超过空气断路器的整定值时，断路器会跳开。5 .电压波动与闪变由于电力系统中存在着许多冲击性负荷，在运行过程中频繁地从系统取用迅速变动电能，出现冲击性功率变化，导致公共连接点（PeC）电压在短时间内急剧变动，并且明显偏离标称电压值，即产生了电压波动。虽然电压波动会引起部分电气设备不能正常工作，不过由于实际运行中出现的电压波动值往往不不小于电气设备对电压敏感度门槛值，可以说由于电压波动使得电气设备运行出现问题甚至损坏的状况并不多见。不过在办公、商用和民用建筑的照明电光源中，白炽灯占有相称大
13、0比例，白炽灯0光功率与电源电压0平方成正比，因此受电压波动影响最大。当白炽灯电源的电压波动在10%左右,并且当反复变动频率在515Hz时，就也许导致令人烦恼的灯光闪烁。这种由于电光源0电压波动导致灯光照度不稳定0人眼视觉感反应即是闪变。电压波动与闪变会引起多种危害，概括起来重要有如下几方面：(1)引起车间、工作室和生活居室等场所的照明灯光闪烁，使人的视觉易于疲劳甚至难以忍受而产生烦躁情绪，从而减少了工作效率和生活质量。(2)使得电视机画面亮度频繁变化以及垂直和水平幅度摇动。(3)导致对直接与交流电源相连B电动机0转速不稳定，时而加速时而制动，由此也许影响产品质量，严重时危及设备自身安全运行。
14、(4)对电压波动较敏感B工艺过程或试验成果产生不良影响。(5)导致电子仪器和设备、计算机系统、自动控制生产线以及办公自动化设备等工作不正常，或受到损坏。(6)导致以电压相位角为控制指令的系统控制功能紊乱，致使电力电子换流器换相失败等。6 .瞬态过电压和暂态过电压指峰值电压高达20230V,但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其重要原因及也许导致的破坏类似于高压尖脉冲，重要由雷电所致。危害：以大规模集成电路为关键组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其他现代生活0各个领域，以大型CMOS集成元件构成0
15、这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱B缺陷，暂态过电压不仅会导致电子设备产生误操作，或者导致电子设备受到干扰，数据丢失，或临时瘫痪；严重时可引起元器件击穿及电路板烧毁，使整个系统陷于瘫痪。7 .电压跌落(暂降)定义：电压有效值降至额定值的10%-90%,持续时间为0.5个周期至一分钟;经典电压跌落持续时间一种周波到一秒钟的时间，一般持续几十毫秒至几百毫秒。(1)计算机电压低于60%持续12个周波，计算机工作将受到影响，数据丢失。电压低于50%持续时间超过一种周波，接触器就会脱扣，有时电压低于70%接触器就会脱扣。(2)交流接触器当电压低于70%,持续时间超过6个周波，VSD被
16、切除；某些精细加工业的电机，当电压低于90%持续时间超过3个周波，电机跳闸退出运行。(3)调速电机(VSD)直流电机当电压低于80%时，电机保护跳闸。(4)机器人控制操作0精密加工过程，当电压低于90%持续23周波，其工作过程中断。(5)精密机械工具PLC当电压低于90%持续几种周波，I/O设备切除，低于81%时PLC停止工作。(6)芯片制造业当电压低于85%时，芯片被毁，测试仪停止工作，内部电子电路主板故障。(7)制冷电子控制器当电压低于80%时，控制器切除制冷电机，导致巨大损失。8.供电中断电力系统供电中断将使全系统的有功功率和无功功率的平衡遭到破坏，系统频率及电压严重偏离正常值，甚至也许
17、导致系统频率瓦解和电压瓦解。电力系统供电中断还会对国民经济其他行业产生重大影响，将会导致生产停止、生活混乱,甚至危及人身和设备安全，从而给国民经济带来严重损失。例如，供电中断时间超过15min,电解铝炉就会报废；高炉停电时间超过30min,铁水就要凝固；矿井停电时间过长，空气中瓦斯含量会升高，使井下矿工窒息，甚至引起瓦斯爆炸等事故；电气化铁路一旦供电中断，电气机车无法运行，严重影响游客及货品运送；交通信号供电中断，会导致交通堵塞甚至交通瘫痪等。六、电能质量问题克制电能质量问题给电力系统和顾客带来了诸多负面影响，目前我国克制电能质量问题B原则和措施为： 电能质量问题克制B现实状况：先污染，后治理
18、 电能质量问题克制的原则：就地治理，谁污染，谁治理 电能质量问题克制的有关部门：供电方，用电方 电能质量问题克制的法规根据：电能质量国标/GB12325-2023电能质量供电电压容许偏差/GB12326-2023电能质量电压容许波动和闪变/GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波/GB/T15543-1995电能质量三相电压容许不平衡度/GB/T15945-1995电能质量电力系统频率容许偏差/GB/T18481-2023电能质量临时过电压和瞬态过电压七、电能质量控制技术1 .电能质量控制技术0概念定义：改善输配电网电能质量的技术称之为电能质量控制技术。内容：电能质量控制技术包括柔性交
19、流输电系统(FleXibleACTransmissionSyStemS,FACTS)技术和顾客定制电力(CustomPoWer,CP)技术。/FACTS技术：FACTS技术是针对输电系统的，其基本作用是控制输电系统中的时尚和提高输电线路的输送能力，以保证输电系统稳定性和电能质量。/CP技术：CP技术是面向配电系统的，其重要功能是提高顾客端供电的可靠性和电能质量。展望未来：FACTS技术和CP技术0概念是二十世纪八十年代末被提出来0,两者都是电力电子技术在电力系统中B应用，它们代表了电力系统技术0一种重要发展方向，其应用将会越来越广泛。2 .顾客定制电力技术2.1 概述顾客电力问题：电力负荷的非
20、线性，冲击性和不对称性引起的谐波、电压波动与闪变和三相电压不平衡及短路引起0短时电压凹陷等顾客电力问题越来越严重。顾客电力问题B处理方案即是顾客定制电力技术：谐波滤波和无功赔偿技术，迅速动态电压恢复技术等。2.2无源滤波与无功赔偿装置无源滤波器除了滤除谐波外还在基波电压的作用下向谐波负载提供容性基波无功功率，同步兼顾谐波源无功赔偿的需要。无源滤波器在工程中常用的有单调谐滤波器、二阶高通滤波器、C型高通滤波器。单调谐滤波器单调谐滤波器为滤波电容器与空心滤波电抗器直接串联0一阶节能型式，根据R,L,C串联谐振原理构成，接线形式上一般采用图(2-1(a)0接线，即将滤波电抗器和电阻均接于电容器日勺低
21、压侧，整个滤波器采用星形接法，并且在单调谐滤波器中的中性点加装避雷器接地。单调谐滤波器对特定频率的谐波滤波效果很好，但通频带窄，低次单调谐滤波器有功损耗较大，只合用于3次以上特性频率谐波的滤波。2.2.2二阶高通漉波器高通滤波器在高于某个频率之后很宽的频带范围内呈低阻抗特性，用以吸取若干较高次0谐波。高通滤波器有一阶减幅型、二阶减幅型、三阶减幅型和C型。其中二阶减幅型(如图2T(b)的基波损耗较小，且阻抗频率特性很好，构造也简朴，故工程上用的较多。2.2.3C型高通滤波器C型高通滤波电抗器品质因数高，但滤波器品质因数不高，通频带宽，尤其适合于对低次且含持续间谐波0谐波源(如电弧炉)进行滤波。同
22、等条件下，比单调谐滤波器B基波有功损耗小。(如图27(C)(a)(b)(c)图2-1无源滤波器构造图2.3有源滤波器概述(1)无源滤波器存在如下问题，滤波特性依赖于电源阻抗，存在谐振危险，无法滤除非特性谐波，只能赔偿固定0无功电流，体积大。(2)针对上述问题，1976年LGyUgi提出了用大功率晶体管PWM变换器构成电力有源滤波器(APF:ActivePowerFiIterS),并正式提出APFB概念。1983年日本学者赤木泰文提出的三相瞬时无功功率理论，使APF技术迅速发展，目前APF技术已基本成熟，并进入实用阶段。(3)与无源滤波器比较，APF有如下长处：可控性强，响应速度快；自动跟踪赔偿
23、各次谐波；可实现动态无功赔偿和电压电流0平衡控制；特性不受电源阻抗影响；不存在谐振问题；体积小，重量轻。并联有源滤波器并联有源滤波器一般用PwM电压源逆变来实现，它需要通过耦合电抗器与交流系统相连，并需要电解电容来维持直流电压0恒定和无纹波。并联有源电力滤波器通过注入与谐波电流大小相等方向相反的赔偿电流对电流谐波进行赔偿，辅以合理的控制方案，并联有源滤波器也可同步实现动态无功赔偿，不平衡电流赔偿，克制电压闪变。串联有源滤波器串联有源滤波器也是用PWM电压源逆变器来实现0,它需要通过耦合变器与交流系统相连接。串联型有源滤波器注入与电源电压串联B电压分量，因此可以看作受控电压源，它可以对电压闪变、
24、凹陷、短时中断，三相电压不平衡进行赔偿。由于它不需要储能，经济方面的原因使它在小功率运用中成为UPS的有效竞争对手。非线性负载假如将LC滤波器与负载并联连接，串联有源滤波器就作为谐波隔离器，强迫负载谐波电流重要流过无源滤波器。这种方案时长处是有源滤波器的额定功率可以做0很小。串联型有源滤波器不合用于作无功赔偿。2.4谐波源及滤波器分类谐波源分电压源型非线性负荷和电流源型非线性负荷两类无源滤波器分并联型无源滤波器PPF和串联型无源滤波器SPF两类有源滤波器分为并联型有源滤波器PAF和串联型有源滤波器SAFPPF,SPF,PAF,SAF可以单独使用，也可以混合使用，理论上共有22种应用方式。2.
25、5SVC装置概述(1)冲击性负荷无功功率的J迅速变化导致电压波动和闪变，不对称负荷三相无功功率不平衡导致三相电压不平衡，静止无功赔偿器(StatiCVarCompensation,SVC)是近年发展起来0一种动态无功赔偿装置。这里的“静止”是指SVC没有运动和旋转部件，Sve是静止设备，赔偿过程是动态0,响应速度是ms级Bo(2) SVC的基本作用是持续(或分级)而迅速的控制无功功率，并通过吸取或发出无功功率实现无功功率的动态赔偿，从而控制可连接的输电系统的节点电压。(3)目前，SVC己广泛地应用于输配电系统。在输电系统，控制长距离输电甩负荷和空载引起的过电压；克制系统0无功功率及电压振荡，对
26、故障提供很好0阻尼，从而改善系统0暂态稳定；维持输电线0电压，提高线路输送有功0能力。在配电系统，动态调整功率因数，减小无功引起B损耗；稳定和平衡系统电压，克制电压波动和闪变及三相电压不平衡；限制流向系统的谐波电流等。SVC类型(1)基本可控单元:晶闸管控制电抗器TCR(ThyristorControlReactor);晶闸管投切电容器TSC(ThyristorSwitchCapacitor晶闸管投切电抗器TSR(ThyristorSwitchReactor)；晶闸管控制高阻电抗器(ThyristorControlTransformer)o基本类型是TCR和TSC0基本不可控滤波与无功赔偿单元
27、：并联型无源滤波器PPF(ParalIel-Passivefilter)(3) SVC构成：SVC一般由一至两个可控单元加一种不可控滤波与无功赔偿单元构成，重要构成方式有：TCR+PPF,TCR+TSC,TCR+TSC+PPF；TCT+PPF,TCT+TSC,TCT+TSC+PPF；TSR+PPF,TSR+TSC,TSCR+TSC+PPF。其中最常用B构成方式是TCR+PPFo2.6漉波与无功赔偿系统设计措施设计流程基础数据收集a确定方案7参数计算一基础数据搜集、计算：（1）配电系统数据：配电系统图、供电变压器参数、供电母线短路容量、馈线电缆参数、馈线负荷参数。（2）实际测量或计算电压母线的总
28、进线的功率参数（有功功率、无功功率、功率因数的最大值、最小值和平均值）、母线电压质量参数（谐波电压、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度）和总进线与重要干扰线路谐波电流的最大值、最小值、平均值、95%概率大值。（3）电能质量参数超标及无功罚款状况。（4）谐波滤波、电压幅值和无功赔偿的预定目的，例如：注入公共连接点谐波电流及母线电压质量参数在规定的J限值以内，平均功率因数不不不小于0.95等。确定方案（1）根据供电母线总进线平均无功和注入系统谐波电流的数据确定PPF的构成和各滤波支路类型及无功赔偿量，确定与否需要辅以APF及SPFo（2）根据无功波动数据及对电压波动和闪变的影响，确定与否需
29、要采用无功可控单元与PPF构成SVC,并计算SVCIft主电路参数。参数计算与仿真（1）根据总无功赔偿规定及各次谐波电流发生量，计算PPF各滤波支路补偿容量及滤波元件参数（2）若需要APF,则对APF提出技术规定（3）若无功波动使电压变动或电压闪变超标，或三相负荷不平衡使负序电流超标，则根据无功波动数据和三相负荷不平衡B数据计算SVC的重要参数（4）根据各滤波与赔偿支路元件参数及电源系统参数、配电电缆参数、负荷参数画等效电路图，并仿真计算如下参数：从谐波电流源看网络阻抗的幅频特性和相频特性；谐波电流系数（注入系统的谐波电流与谐波发生量的比值）；母线各次谐波电压具有率和电压总谐波畸变率；注入系统
30、0各次谐波电流。仿真计算SVC投入前后无功波动参数和由此引起日勺电压变动和电压闪变参数，仿真计算SVC投入前后负序电流及三相电压不平衡参数，并给出控制方略提议。仿真计算配电系统各赔偿支路和负载支路在各组合运行方式下的安全性能和电能质量控制性能，并给出运行方式时提议。动态仿真多种重要的开关操作条件和负载条件下，母线电压和各支路电流动态变化状况，并给出保护方案的提议。5）根据如下原则判断设计方案与否合理：/谐波电流系数足以保证注入系统0特性谐波电流及母线谐波电压在规定的限值以内；其他频率的谐波电流系数，重负荷（不小于5MW）不超过6,轻负荷不超过IOo/各滤波支路B调谐频率不不小于对应特性谐波频率
31、的2%到5%0/对于运行中不可防止的短时间的运行方式，要保证电网的安全性，对于不可防止的长时间的运行方式，除了保证配电网的安全外还要保证配电网的电能质量2.7电压凹陷处理方案减少公用电网短路故障0发生/使用绝缘性能好的电力电缆；/减小过电压和过电流对电力电缆绝缘B破坏；/定期修剪输电线路下的树枝；,定期清洗绝缘子串；/雷电频繁地区加装避雷器。减小短路故障清除时间/减小短路故障清除时间可以减小电压凹陷的持续时间。如增长线路日勺重叠闸、选择合适的断路器等。减少设备对电压凹陷的敏感度,顾客在设备订货时，应向订货商提出设备对电压凹陷的敏感度的技术指标规定，使设备具有一定0抗电压凹陷能力。DVR处理方案
32、应用DVR(Dynamicvoltagerestorer)即动态电压恢复器是保证电压凹陷敏感设备不受电压凹陷影响的最佳手段，其工作原理是在系统和负荷间同步串联三相交流电压，并控制电压幅值和相位，以消除电压凹陷事件对敏感负荷0影响。下图为动态电压恢复器的工作原理示意图，DVR装置串联在系统与敏感负荷之间，当系统电压发生凹陷时，DVR装置迅速输出赔偿电压，保证敏感负荷感受不到系统电压凹陷，保证对敏感负荷的供电质量。动态电压恢复器工作原理示意图NJO飞轮储能的动态不停电系统,上海宏力半导体制造有限企业是一家从事集成电路制造B专业代工企业，座落于上海浦东张江高科技园区内。/该半导体企业存在以电压凹陷为
33、主的动态电能质量问题，每次动态电压波动0损失为几十至几百片芯片；/该顾客应用了EURO-DIESEL企业飞轮储能的动态不停电系统。固态迅速切换开关(STS)上海华虹NEC电子有限企业是中国大陆集成电路制造业的领先者。该企业基于先进的微米存储器、逻辑、混合信号生产工艺，相继开发了嵌入式非易挥发存储器、高压、射频和CMOS图像传感等工艺。先进0工艺对供电品质0规定非常高，当电压波动幅度超过正常值日勺士20%,持续时间20ms以上时，就会产生大量生产设备B停机事故。为保证该企业的电能质量，该企业采用了迅速固态切换开关技术。该装置具有如下特性：/高达99.9%的转换效率，SSTS装置由混合型的切换单元
34、构成，其中包括可控硅开关和特殊设计0真空断路器。一般状态下电源通过真空断路器送电，防止可控硅开关的损耗，保证了整个SSTS装置切换B高效率。/迅速切换，特殊设计B真空断路器可以在1毫秒内断开回路，保证了整个切换单元的迅速动作。3.柔性交流输电系统技术3.1 基本概念FACTS理论时提出和定义FACTS理论是美国电力科学研究院(EPRI)0著名电力专家博土于1986年首先提出0,他对FACTS的定义在1995年通过电力电子学会修正后确定为：“交流输电系统运用高功率电子技术为基础的控制器及其他静止型控制器改善可控性并且增长输送功率0容量。”FACTS技术是基于电力电子技术改造交流输电B系列技术，它
35、对交流电的无功功率、电压、电抗和相角可以进行控制，从而提高了交流系统的安全稳定性，满足电力系统长距离、大功率安全稳定输送电力的规定。FACTS技术可在不变化网络构造的状况下，使互联电网不受常规稳定条件的约束而在靠近它0热稳定极限运行，使网络0功率输送能力以及时尚和电压0可控性大为提高，极大地减少互联网0备用容量，给交流输电系统带来很大的飞跃。FACTS技术的迅速发展基于如下理由：发展互联网的需要，发展电力市场的需要，电力电子器件的迅速发展使FACTS设想成为现实。3.2经典设备电压幅值控制装置：通过无功赔偿稳定电压。(1)静止无功功率赔偿器SVC(2)静止无功功率发生器SVG相位控制装置：基于
36、GTO的串联同步赔偿器SSSC,可以实现对有功功率的控制,减轻互联络统的功率环流。电抗控制装置：通过线路电抗控制，提高线路输电能力和系统的稳定性。(1)晶闸管控制串联电容器TCSC(2)可控移相器TCPS(3)统一时尚控制器UPFC3.3FACTS0作用/充足运用既有输电线路0能力和资源。/提高电网和输电线路的安全稳定性、可靠性和运行经济性/优化电网整体的运行状况/将变化交流输电老式应用范围：由于应用FACTS增强输电能力比新建线路或换流站更廉价，它的应用可以扩大到原属于直流输电专有B应用范围，如定向传播电力、功率调制、延长水下或地下交流输电距离。3.4FACTS的特点和应用前景特点FACTS
37、技术是基于电力电子技术和控制技术对交流输电系统的阻抗、电压、相位实行灵活迅速调整的一种交流电技术，具有如下特点：（1）FACTS技术与原输电方式完全兼容。（2）采用电力电子开关，无磨损，控制灵活性高。（3）控制速度快，能在几种ms内切除故障，这是保证电力系统暂态稳定B最主线和最有效B措施。（4）采用电子开关，能迅速持续的对一次设备进行控制，提高系统阻尼、防止低频振荡和次同步振荡。（5）电网和设备故障影响可得到有效的限制。（6）实既有功、无功功率的迅速调整，以便电力买卖。（7）提高了线路输送能力，可使备用发电机组轻易从经典018%减少到15%,甚至更少，因而也提高了联络线B输电能力。应用前景FACTS技术是将电力电子技术，微处理机技术和控制技术集中应用于高压输变电系统，以提高输配电系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量并获取节电效益的一种综合技术。伴随电力电子技术的日益成熟和电力电子器件价格减少、FACTS技术与原有电网的兼容性及应用、FACTS所产生的巨大经济效益使其有着良好的应用前景。
