向阳风电场磁阀控制电抗器(MCR)型动态无功补偿装置运行分析

　　一、MCR型静止式动态无功补偿装置的演变：
　　在早期的并联补偿技术中，动态无功补偿设备一般采用同步调相机、电抗器、电容器等，至今一些地方还在广泛应用。随着现代控制技术的进步，其整体性能也随之有了较大的提高，但是，由于其运行过程中存在运动部件，使其操作、维护困难，另外，还存在结构复杂、投资高、电力损耗大等缺点，使其推广、应用受到制约，并且逐渐被静止式动态无功补偿设备所取代。
　　静止式动态无功补偿装置(Static VarCompensate)应用于电力系统中,对系统产生的作用有：①增强系统的暂态稳定性。SVC安装于中长距离输电线路终点可以改善系统的暂态稳定性。②有力地支持系统电压，防止电压崩溃。系统发生故障或者负荷电流(尤其是无功电流)急剧增高的瞬间，SVC 能够对系统进行瞬时无功补偿来支撑电压以抑制电压崩溃的趋势。③有效地阻尼系统振荡。SVC可以用极高的速度平滑地调节无功和电压，具有调制状态下工作的可能。④可以根据系统需要发出容性无功和感性无功。⑤可以抑制负荷电压波动和闪变，校正功率因数，有效改善电能质量，节能降耗。
　　在电能质量高污染行业，解决非线性、高冲击负荷带来的各种问题，主要还是采用TCR型SVC和MCR型SVC这两种静止型动态无功补偿设备。八十年代以来，TCR型SVC经过不断的发展，成为主要应用的动态无功补偿设备，解决了大量的动态无功补偿问题，它以响应速度快，技术相对成熟以及可控硅（SCR）器件可靠性高于可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（IGBT、IGCT等）。但是，即使经过了20多年以来的发展，还是无法摆脱自身难以克服的固有缺陷，阻碍了它广泛推广应用的步伐，归纳起来总结如下：
　　1、SCR技术可靠性、稳定性不高虽然SCR技术发展迅速，性能得到了很大的提高；但是，由单只SCR串联组成的阀组，因为SCR特性的制造离散性以及SCR串联均压问题等致命因素，降低了阀组的整体可靠性。而且，接入系统电压等级越高这种情况也就越严重，极易造成运行过程中任何一只SCR击穿，都会使阀组整体损坏。
　　2、运行时产生的谐波严重
　　由TCR型SVC的工作方式可以看出，其运行过程中，必定会向系统注入大量谐波。实践证明，所产生的谐波电流总畸变率THDI应在20%左右。即使采用了减轻谐波的主接线方式，5、7次谐波的含量依然相当丰富。因此，即便是用电负载自身不产生谐波，也需要加装滤波设备，并且增加了系统产生谐振的可能性。 在TCR中除可控硅全导通或关断之外，其它工况下电流都是非正弦的，所以它是一个谐波源。
　　3、设备构造复杂，成本造价高
　　为保证阀组中每只SCR都能够正确可靠导通，其触发、监控和保护等系统必须稳定、可靠，这就使控制系统变得复杂。从其发展历程不难看出，早期的电磁触发到目前的光触发，虽然设备的整体可靠性在增加，但设备投资成本也相应增加。另外，由于SCR阀组的容量与相控电抗器容量相同，需采用更有效的冷却设备，以保证SCR阀组的正常工作，且容量越大冷却方式就越发显得重要，更进一步增加了系统的复杂程度和设备造价。
　　4、设备体积庞大，增加建设费用
　　由于相控电抗器是采用了“干式空心”的结构形式，安装时考虑到对其他设备和设施的影响，需要单独放置，SCR阀组对安装厂房也有一定的要求，而且滤波设备的占地面积很大，使得诸TCR型SVC的占地非常大，增加了项目建设资金。
　　5、维护工作量大，运行费用高