FC+MCR型SVC动态无功补偿装置运行分析及应用发展

蒋民锁

（国网甘肃省电力公司电力科学研究院,兰州 730000）

FC+MCR型SVC动态无功补偿装置运行分析及应用发展

蒋民锁

（国网甘肃省电力公司电力科学研究院,兰州 730000）

随着电力变电站电容器受投切受负荷变化，存在过补偿、欠补偿实际情况，母线电压波动，经济运行方式不易控制等问题。本文介绍某供电公司冶金路110kV变电站安装MCR磁控电抗器,组成FC(传统固定容量无功补偿装置)+MCR型SVC动态无功补偿装置后无功电压控制的运行分析，并就磁控电抗器设备的应用发展提出建议。

电力系统；磁控电抗器；无功补偿；MCR

1 前言

变电站无功补偿的建设分为两类：一是规划初期即充分考虑负荷发展，一次性建设足量无功补偿设备；二是对已运行变电站不同电压等级实际负荷发展过程中补充无功补偿装置。近几年，变电站无功建设多以固定容量补偿为主，补偿效果并不理想，特别是一些高耗能、高污染电力用户极易受国家政策、经济环境影响出现大幅度的负荷波动，不可避免出现过补偿、欠补偿现象，母线电压波动剧烈，无功补偿装置开关动作频繁，状态化评价不易，经济运行水平较低。

2 变电站FC+MCR型SVC装置运行分析

变电站加装MCR磁控电抗器后，组成FC+MCR型SVC装置（一般简称MSVC）。MSVC由固定电容器组和磁控电抗器并联而成，既可输出感性无功电流，又可输出容性无功电流。MSVC在变电站负荷无功功率突变时，能够快速响应负荷无功变化，输出系统需要的无功补偿电流，以维持电网电压稳定。由于MSVC输出无功平滑连续可调，输出电流无谐波，闭环控制迅速，可以有效解决系统无功功率过补或欠补的情况，有效提升母线供电质量。同时因MSVC具有可靠性高、性价比优、占地小、操作维护简单、无功功率平滑输出、控制精度高以及抗电磁干扰能力强等特点，成为目前建设SVC静止无功功率补偿装置的重要选择。

冶金路110kV变电站2003年投运，10kVⅠ、Ⅱ段母线各带一组3000kvar电容器，共计6000kvar，低压侧运行方式为并联。2011年5月，冶金路变安装完成并调试投运一台3000kvar的MCR磁控电抗器，与电容器组一、电容器组二共同组成FC+MCR型SVC动态无功补偿装置，实现了自动平滑调节母线无功容量和母线电压功能。

该磁控电抗器控制器是全数字控制系统。控制器根据模拟量测量数据计算出被测系统当前的无功量和应该补偿的无功量，通过算法计算出应该输出的控制角度，由控制器发出脉冲触发信号，信号以光信号的方式通过光缆传输到电抗器的本体上并转换为电信号，输出到电抗器上的电力电子电路，通过控制电力电子器件的导通角度，控制可控电抗器内部的磁通量，从而改变电抗器的电抗值，达到控制输出无功的大小。系统控制原理示意如图所示。

控制策略可选择多控制模式、多运行模式。多控制模式指的是：控制器具备功率因数、无功功率、电压曲线三种可选控制模式；多运行模式指的是：控制器支持多主变并列运行、分列运行、检修运行三种状态。

3 FC+MCR型SVC装置应用分析

根据变电站实际运行情况，采用了无功功率控制，两主变并列运行模式，运行后对无功电压控制效果良好。

（1）有效控制无功电量反送，控制精度高，优化了区域无功潮流。

（2）根据配置容量，通过无功量或功率因数控制策略，可以在0.95～1.0之间任意控制，提高变电站主变功率因数。

（3）实现了无功潮流优化后，变电站VQC装置仅对主网电压突变时实施主变分接开关和电容器开关控制，电容器开关仅动作了一次，主变分接开关未动作，有效降低了主变分接开关及电容器开关动作次数，提高了变电设备运行可靠性。

（4）变电站无功电量趋于平衡，母线电压趋于平稳，电压合格率提升了0.2～0.3个百分点，提高了变电站低压侧母线供电质量。

（5）功率因数提高的同时提升了变电设备有功输送能力。

4 结束语

MCR磁控电抗器统运行功耗约为同容量电容器3倍，若采用铜线圈磁控电抗器代替目前的铝线圈，初期资金投入虽有所增加，但相比其他SVC动态无功补偿装置，其输出谐波小、功耗低、免维护、结构简单、可靠性高、价格低、占地面积小等显著优点，可作为当前理想的动态无功补偿和电压调节设备。我国西部地区风电场、光伏发电站以及高耗能用户较多，其发电、用电负荷剧烈变化，极易造成所联接电网无功潮流与电压质量的变化，新增MCR磁控电抗器组成FC+MCR型SVC动态无功补偿装置或规划建设FC+MCR型SVC装置非常有必要，并且随着变电站之间光纤网络的不断完善，甚至组成区域无功电压控制网都将成为现实，从而大幅度提升变电站母线无功电压运行水平，优化区域电网无功潮流，实现电网经济、安全运行。

[1]刘涤尘,陈伯超.新型可控电抗器在电网中的应用与选型分析.电网技术.1999（05）：52-54.

[2]陈振虎,梁继勇,黄祥伟.基于磁控电抗器的电力系统动态无功补偿装置的设计及应用.电网技术,2005(07)：43.

蒋民锁（1973-），男，陕西大荔人，电力工程技术高级工程师，研究方向：分布式电源项目并网服务管理。