向陽風電場磁閥控制電抗器(MCR)型動態無功補償裝置運行分析

　　一、MCR型靜止式動態無功補償裝置的演變：
　　在早期的并聯補償技術中，動態無功補償設備一般采用同步調相機、電抗器、電容器等，至今一些地方還在廣泛應用。隨著現代控制技術的進步，其整體性能也隨之有了較大的提高，但是，由于其運行過程中存在運動部件，使其操作、維護困難，另外，還存在結構復雜、投資高、電力損耗大等缺點，使其推廣、應用受到制約，并且逐漸被靜止式動態無功補償設備所取代。
　　靜止式動態無功補償裝置(Static VarCompensate)應用于電力系統中,對系統產生的作用有：①增強系統的暫態穩定性。SVC安裝于中長距離輸電線路終點可以改善系統的暫態穩定性。②有力地支持系統電壓，防止電壓崩潰。系統發生故障或者負荷電流(尤其是無功電流)急劇增高的瞬間，SVC 能夠對系統進行瞬時無功補償來支撐電壓以抑制電壓崩潰的趨勢。③有效地阻尼系統振蕩。SVC可以用極高的速度平滑地調節無功和電壓，具有調制狀態下工作的可能。④可以根據系統需要發出容性無功和感性無功。⑤可以抑制負荷電壓波動和閃變，校正功率因數，有效改善電能質量，節能降耗。
　　在電能質量高污染行業，解決非線性、高沖擊負荷帶來的各種問題，主要還是采用TCR型SVC和MCR型SVC這兩種靜止型動態無功補償設備。八十年代以來，TCR型SVC經過不斷的發展，成為主要應用的動態無功補償設備，解決了大量的動態無功補償問題，它以響應速度快，技術相對成熟以及可控硅（SCR）器件可靠性高于可關斷晶閘管（GTO）、電力晶體管（IGBT、IGCT等）。但是，即使經過了20多年以來的發展，還是無法擺脫自身難以克服的固有缺陷，阻礙了它廣泛推廣應用的步伐，歸納起來總結如下：
　　1、SCR技術可靠性、穩定性不高雖然SCR技術發展迅速，性能得到了很大的提高；但是，由單只SCR串聯組成的閥組，因為SCR特性的制造離散性以及SCR串聯均壓問題等致命因素，降低了閥組的整體可靠性。而且，接入系統電壓等級越高這種情況也就越嚴重，極易造成運行過程中任何一只SCR擊穿，都會使閥組整體損壞。
　　2、運行時產生的諧波嚴重
　　由TCR型SVC的工作方式可以看出，其運行過程中，必定會向系統注入大量諧波。實踐證明，所產生的諧波電流總畸變率THDI應在20%左右。即使采用了減輕諧波的主接線方式，5、7次諧波的含量依然相當豐富。因此，即便是用電負載自身不產生諧波，也需要加裝濾波設備，并且增加了系統產生諧振的可能性。 在TCR中除可控硅全導通或關斷之外，其它工況下電流都是非正弦的，所以它是一個諧波源。
　　3、設備構造復雜，成本造價高
　　為保證閥組中每只SCR都能夠正確可靠導通，其觸發、監控和保護等系統必須穩定、可靠，這就使控制系統變得復雜。從其發展歷程不難看出，早期的電磁觸發到目前的光觸發，雖然設備的整體可靠性在增加，但設備投資成本也相應增加。另外，由于SCR閥組的容量與相控電抗器容量相同，需采用更有效的冷卻設備，以保證SCR閥組的正常工作，且容量越大冷卻方式就越發顯得重要，更進一步增加了系統的復雜程度和設備造價。
　　4、設備體積龐大，增加建設費用
　　由于相控電抗器是采用了“干式空心”的結構形式，安裝時考慮到對其他設備和設施的影響，需要單獨放置，SCR閥組對安裝廠房也有一定的要求，而且濾波設備的占地面積很大，使得諸TCR型SVC的占地非常大，增加了項目建設資金。
　　5、維護工作量大，運行費用高