智能電網發展對無功補償的新要求

“據大致統計，2006、2007、2008三年我國高壓大容量無功補償產品市場分別達到1.07 億元
、2.35 億元
、4.88 億元
；2009年達到20億元；2010年達到30億元以上；2011年40億元
，其中靜止無功補償器(SVG，也稱STATCOM)10億元以上；2012年40億元。現在這一市場仍處於增長態勢。”清華大學柔性輸配電係統研究所教授薑齊榮表示。

而據推測，今後幾年我國無功補償市場容量可能達到70億~140億元，電網領域的應用將逐漸占據較大比例。

隨著電力監管部門對用戶功率因數要求的提高和企業對電能質量重要性認識的提升，無功補償的需求被持續推動。自2004年市場爆發以來
，我國無功補償設備市場一直處於快速上升狀態。

需求推高市場

zaidiannengzhiliangzhililingyu

，wugongbuchangyizhishigeredianhuati。woguogongyefuhediannengzhiliangwentiyanzhong
，dongtaibuchangyaoqiupoqie。qieyouyugongyeyonghushichangbijiaokaifang，suoyihenduowugongbuchangshengchanqiyeyijinruzheyilingyujiushouxianxuanzelezheyishichang，keyishuo
，gaishichangshituidongwoguowugongbuchangfazhandeyuandongli。

據悉，典型的工業用戶市場包括鋼鐵企業

、煤炭企業、電氣化鐵路
、石油化工等。

由於存在大量大型衝擊性、非線性負荷，鋼鐵企業麵臨著功率因數低

、電壓波動與閃變
、三相不平衡

、諧波幹擾等電能質量難題。鋼鐵工業能耗約占全國能耗的 15%
，其中電能消耗占約24%，因此鋼鐵耗電占全國總能耗的3.6%，其中大部分為衝擊性負荷
，據不完全統計該行業擁有大中型電弧爐1700座以上，引起大量電壓波動與閃變
，對電網的影響較大。

煤炭企業與鋼鐵企業、石油化工企業類似，也存在著衝擊性負荷多、容量大的問題。煤炭企業應用的礦井提升機就是典型的衝擊性負荷

，單機功率從數百千瓦到6000 kW，在礦井總供電負荷中占的比重較大。該機器工況變化非常大

，無功變化也比較劇烈
，亟需動態補償。

電氣化鐵路的建設加快也帶來不少電能質量問題。現在我國客運電氣化鐵路向高速發展

，純客運專線速度將達350 km/h；貨運線路向著重載發展，將開行2萬t重載列車。由此帶來的是我國電氣化鐵路供電係統負荷越來越大

，重載貨運專線牽引變容量越來越大
，高速列車供電臂容量可達120 MVA以上，再生製動回饋功率達40 MW以上。這使得負序電流引起的電壓不平衡和電壓波動將成為今後我國電氣化鐵路麵臨的首要電能質量問題。

同tong時shi
，由you於yu近jin期qi交jiao流liu電dian力li機ji車che和he直zhi流liu電dian力li機ji車che將jiang共gong存cun，因yin此ci諧xie波bo和he功gong率lv因yin數shu問wen題ti仍reng將jiang存cun在zai。而er動dong態tai無wu功gong補bu償chang可ke以yi有you效xiao解jie決jue其qi存cun在zai的de電dian壓ya不bu平ping衡heng、無功

、諧波問題
，該市場對相關產品有著比較大的需求。

除工業類客戶外，無功補償在電力、電網領域也有應用

，尤其是風電、光伏等新能源發電領域。在風電市場
，已經形成了TCR型SVC
、MCR型SVC與SVG並存的狀態。

“大概從2012年開始，光伏市場逐漸‘火’起來。這主要因為風電項目前幾年已經做得差不多了，2013年新上的項目又比較少。”國(guo)內(nei)某(mou)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)領(ling)先(xian)企(qi)業(ye)銷(xiao)售(shou)人(ren)員(yuan)告(gao)訴(su)記(ji)者(zhe)，與(yu)風(feng)電(dian)相(xiang)比(bi)，光(guang)伏(fu)市(shi)場(chang)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)產(chan)品(pin)容(rong)量(liang)較(jiao)小(xiao)
，業(ye)主(zhu)對(dui)時(shi)間(jian)要(yao)求(qiu)比(bi)較(jiao)高(gao)，工(gong)程(cheng)比(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan)。

“電網重負荷中心以及高壓
、特高壓輸電也需要無功補償。”薑齊榮補充說
，“如
，電網重負荷中心有大量空調和電機，為了解決暫態電壓穩定問題
，在電網出現擾動時對動態無功補償需求迫切。”

新需求顯現

隨著市場需求變化和技術進步，我國無功補償行業的技術發展也在不斷變化中
，從調相機
、固定補償電容器到SVC、SVG。目前，SVG裝置成熟度提高，開始在礦井下等惡劣環境應用
，基於SVG的綜合補償裝置也發展迅速，現在很多廠家把力量投入到對SVG市場的開拓中。現在，無功補償技術正在麵臨新的挑戰。

據薑齊榮介紹，用戶對無功補償技術提出了6點新要求。第一是設備響應速度快，有效抑製電壓波動與閃變。其中風電場對無功補償裝置的要求是達到30 ms以(yi)下(xia)，有(you)些(xie)特(te)殊(shu)場(chang)合(he)要(yao)求(qiu)速(su)度(du)更(geng)快(kuai)。第(di)二(er)是(shi)適(shi)應(ying)能(neng)力(li)強(qiang)
，即(ji)在(zai)各(ge)種(zhong)場(chang)合(he)與(yu)各(ge)種(zhong)負(fu)荷(he)配(pei)合(he)下(xia)不(bu)發(fa)生(sheng)諧(xie)波(bo)放(fang)大(da)。第(di)三(san)是(shi)占(zhan)地(di)麵(mian)積(ji)小(xiao)，因(yin)為(wei)很(hen)多(duo)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)場(chang)地(di)已(yi)固(gu)定(ding)，征(zheng)地(di)困(kun)難(nan)。第(di)四(si)是(shi)電(dian)壓(ya)偏(pian)低(di)與(yu)偏(pian)高(gao)時(shi)均(jun)具(ju)備(bei)較(jiao)強(qiang)的(de)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)能(neng)力(li)。第(di)五(wu)是(shi)能(neng)同(tong)時(shi)治(zhi)理(li)諧(xie)波(bo)與(yu)不(bu)平(ping)衡(heng)等(deng)多(duo)種(zhong)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)
，其(qi)中(zhong)不(bu)平(ping)衡(heng)的(de)處(chu)理(li)會(hui)造(zao)成(cheng)產(chan)品(pin)造(zao)價(jia)的(de)提(ti)升(sheng)。第(di)六(liu)，運(yun)行(xing)節(jie)能(neng)
，SVC產品受到詬病即因為其不節能。需求引導研發

，經此梳理，高壓大容量無功補償技術的發展趨勢躍然紙上。

除此之外，由於大電網建設如火如荼，也在要求無功補償產品電壓等級和容量的提高。

“原來的無功補償裝置主要是10 kV產品，現在已經發展到35 kV直掛產品，將來會進一步提高到66 kV。因為500 kV變電站建設逐漸增多，其能應用的直掛無功補償裝置隻能是66 kV。” 薑齊榮說，“電網用戶肯定希望無功補償裝置的電壓等級越高越好，如果能達到110 kV就更好了。”