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1智能電網對電力電子技術的要求

隨著經濟的不斷發展，電力需求量也越來越大，大電網的建設必然是今后電力事業發展的方向，這也就意味著電網的結構也會越來越復雜，我國地理地域遼闊氣候復雜，因此電網所面臨的條件很復雜，這就需要利用先進的電力電子技術，采用先進的電子裝置來調控電力系統，以增強電網的構架，避免電網故障的擴散，并增強電網的故障抵抗和故障恢復能力，這些問題都是可以通過先進電力電子技術的應用得到改善。社會的進步對電能的需求量變大同時對電能的質量要求也是越來越高，輸出電能質量如果達不到要求會對整個電網產生重大影響，帶來的損失也是不可估量的。先進電力電子設備可以改善電網電能質量，大大的提高輸電效率和經濟發展。能源是整個人類社會存在與發展的物質基礎，更是經濟快速穩定增長的根本驅動力。隨著常規化石能源的不斷消耗以及生態平衡、環境污染等能源安全問題的日益突出，以清潔無污染、循環可再生為特點的太陽能、風能、生物質能等新能源的開發利用越來越受到世界各國的高度重視。我國雖然是當今世界上最大的發展中國家，能源資源總量豐富，但是資源分布不均衡，開發利用難度較大，且人均擁有量較低。當前正值經濟飛速發展、能源高消耗時期，以常規化石能源為主要能源造成的環境污染問題與經濟快速發展之間的矛盾較為突出。為了從根本上解決我國的能源問題，滿足經濟穩定增長和社會和諧發展的需要，必須保護生態環境，實行能源的可持續發展戰略。一方面要大力提高能源利用效率，另一方面則是加快風能、太陽能等新能源的開發利用進度。這些新能源的發對電力電子器件的要求更高。

2先進電力電子技術在智能電網中的應用

柔性交流輸電包括SVC和STATCOM，通過SVC進行無功補償的電壓輸出諧波大、基波損耗高、占地面積較大，因此，用STATCOM進行無功補償成為電力系統無功補償的主要方法。靜止同步補償器（StaticSynchronousCompensator，STATCOM）是柔性交流輸電系統的核心裝置和技術之一。1976年，美國人L.Gyugyi第一次提出了它的概念，即利用半導體變流器進行無功補償的理論。通過對系統無功功率實現動態無功補償，提高系統暫態電壓穩定性，確保系統運行安全，改善系統的穩態性能和動態性能。與傳統的無功補償裝置相比，STATCOM裝置能夠連續調節無功，輸出諧波小，器件損耗低，運行范圍寬，調節速度快，可靠性高等優點；其輸出電流在電網電壓低時不受影響，具有較硬的低壓無功功率特性；而且接入系統后不會改變系統阻抗特性引起振蕩。近年來，世界上有很多學者都從事STATCOM裝置的研究工作，無論是裝置容量還是產品性能都有了很大的提高。新型電力電子器件（如：IGBT、GTO、IGCT等）、多重化、多電平和單相橋串聯等技術被應用到STATCOM裝置中，以提高裝置容量和電壓等級，并通過現代控制技術，提高系統電壓穩定性，改善裝置輸出諧波。

許多先進的控制方法，例如遞歸神經網絡自適應控制、模糊控制、比例積分(PI)控制、微分代數控制、魯棒性自適應控制等被應用到STAT－COM裝置非線性特性的研究中。在世界上針對STATCOM裝置的研究工作中，STATCOM裝置的仿真建模及其控制方法研究始終是重點。世界各國對STATCOM的研究，STATCOM技術和應用情況都取得了突破性的進展。現代電力電子技術、多重化、多電平和單相橋串聯等技術使STATCOM工作性能得到很大的提高。再加上先進控制方法的加入更提高了STATCOM工作的穩定性，使之在電力系統領域的應用更加廣泛。關于STATCOM的研究有很多問題，但是最重要的還是它的建模和控制問題，這將直接影響著STATCOM的整體性能。國際上關于STATCOM的研究由來已久，日本是最先運用STATCOM裝置的國家，緊接著美國也在STATCOM的研究上取得成功，并和日本聯合研制了世界上第一臺采用GTO進行逆變的STATCOM，在1991年投入運行取得很好的效果。之后的德國在1997年也研制出大型的STATCOM裝置并在丹麥的風電場投入運行。我國雖然起步晚，但是發展速度極快，清華大學在1999年研制出20Mvar的STATCOM裝置，在2011年我國南方電網研究出世界上最大容量的STATCOM裝置，并在東莞投入運行取得良好的效果。從此我國成為能夠研制出大容量STATCOM裝置的國家之一，但是仍有許多不足之處有待改進。

3結束語

在文章里，分析了先進電力電子對整個電網的影響，它在電網建設中的重要性，然后介紹了電網的發展和電能質量的提高對電力電子器件的要求，最后著重對STATCOM和SVC的發展進行分析和比較，它們對電網的無功補償有效的提高了電網的電能質量。

作者：鄭志廣單位：內蒙古烏蘭察布市集寧區住建局