孙鹏伟，姚文峰，黄东启，张帆，杨健

(直流输电技术国家重点实验室(南方电网科学研究院)，广州510663)

0 引言

近年来，电压稳定问题已经成为大电网安全稳定的主要问题之一，增加电网的动态无功储备迫在眉睫。一方面，以南方电网为例，随着直流输电技术的推广应用，电网“强直弱交”问题突出[1 - 3]。且受端负荷中心直流落点密集、电气距离较近，单一交流故障往往会造成多回直流同时发生换相失败[4 - 5]。同时，随着以边远地区风电、光伏为主的大规模新能源基地的建设，直流送端电网薄弱、短路容量不足问题突出，动态无功功率储备下降、电压稳定问题愈加凸显[6 - 7]。另一方面，负荷中心异步电动机负荷的快速增长，会引起母线电压降低和系统无功功率进一步不足，严重时会导致电压崩溃，引起大面积停电事故，必须匹配大规模动态无功功率来解决电压支撑不足的问题。

目前动态无功补偿装置类型较多，从技术性能上来说，STATCOM和同步调相机是其中的佼佼者。STATCOM 具有调节连续、谐波小、损耗低、运行范围宽、可靠性高、调节速度快等优点[8 - 9]。早期为了使STATCOM 装置的电压等级达到10 kV甚至35 kV，普遍采用变压器多重化结构。变压器多重化结构能显著改善输出波形的质量，但多重化结构变压器结构复杂、价格昂贵、占地面积大，同时还有铁磁非线性等问题[10 - 11]。文献[12]提出了一种链式结构的STATCOM，其占地面积小，易于模块化生产和冗余运行，可靠性高，能够在现有的器件耐压条件下，轻易突破电压等级和装置容量的限制，使其可以无需变压器直接接入中高压交流电网，自提出以来，经过十几年的发展，目前已得到了广泛的工业化应用[13]。……