张彦凯，郑 伟，智 勇，吕 斌，梁 琛

（国网甘肃省电力公司电力科学院研究院，甘肃 兰州 730050）

随着大功率电力电子器件的发展以及柔性交流输电系统 FACTS（Flexible AC Transmission Systems）的提出，FACTS装置的开发及其在电力系统中的应用受到广泛重视[1]。静止同步补偿器（STATCOM）是FACTS家族的重要成员之一，具有无功补偿、电压控制、阻尼功率振荡、缓解次同步谐振（振荡）、预防电压崩溃、提高系统的静态和暂态稳定性以及改善系统的动态性能等优点；同时，STATCOM还能补偿负荷三相不平衡、抑制电压波动和闪变。与传统的调相机相比，STATCOM没有机械旋转部分带来的机械惯性，无功功率阶跃响应时间很短，因而响应的速度快；与现有的静止无功补偿器（SVC）相比[2-5]，STATCOM体积更小，输出特性更为理想。目前FACTS装置主要应用于超高压输电系统中，容量大部分为百兆伏安级，有必要进行无功补偿。因此对于STATCOM的原理、稳态及动态特性进行进一步的研究，将会带来明显的经济和社会效益[6-7]。

1 STATCOM装置的基本原理

1.1 STATCOM的工作原理

STATCOM能够动态平滑地调节无功功率，是可控性很强的并联装置[8]。STATCOM的工作特性就根据实际电网的需求发出或者吸收STATCOM装置桥式电路的无功电流，动态调节无功功率。STATCOM装置原理总框图如图1所示。

图1中Iabc和Uabc是系统的电压与电流，δ是STATCOM输出电压与系统电压间的相角差。

1.2 STATCOM接入系统的等效电路分析

STATCOM简化等效电路如图2所示[9]。

图2 STATCOM接入系统等效电路及向量图

其 中 ，U˙S、U˙C分 别 为 电 网 电 压 和 装 置 电 压 ，R 和 δ是等效电阻和系统与装置电压相位差。由图可得：