混合STATCOM解决方案

随着大功率IGBT（绝缘栅双极晶体管）的商业化，基于该技术平台的STATCOM（静态同步补偿器）自上世纪90年代末开始在电网中使用。

品牌名称为SVC Light^®的ABB STATCOM，基于链式模块化多电平（MMC）电压源转换器（VSC），专用于电力系统应用。它能够为电网中提供大范围的无功功率补偿，不受抑制电压的影响，并具有高动态响应特性。

将VSC技术与传统的基于晶闸管的SVC（静态无功补偿器）相结合，利用两种技术的优点，并通过合并可控电容（TSC）和可控电抗（TSR）共同提高补偿能力，从而创建了混合STATCOM解决方案。

通常，现在变电站缺乏STATCOM安装所需的空间，无功功率输出需要可控且独立于交流系统电压，或者希望响应速度是电压的一阶函数，而不是像晶闸管所提供的二阶变化。基于VSC的解决方案对电压敏感度较低，并且取决于网络状况。传统SVC的谐波问题是一个弱点，因为它们的性能完全取决于网络的谐波阻抗。

混合型STATCOM是新的发展趋势，并且在越来越大的程度上引起了公用事业公司的关注，他们正在寻找比现有产品更好的选择。特别是对于非常大的补偿范围，必须通过可控电容电抗支路（TSC / TSR）来补充STATCOM功率，以获得所需的无功输出，因此有了混合型STATCOM的想法。TSR提供了感性补偿范围的扩展，而TSC提供了容性补偿范围的扩展。通过与VSC共同作用的快速开关晶闸管阀——TSR和TSC可使电抗元件（感性和容性）快速、可重复和短暂地自由切换。

• 混合STATCOM可以轻松扩展动态范围，降低总损耗，并提供出色的应急处理能力
• 添加一个TSR支路可提供出色的抗过压性能
• 通过TSC分支，可以防止故障清除后产生过压，抑制电压变化。

此外，STATCOM本身可以基于对称的工作模式。对于非对称操作并为了优化性能，混合STATCOM或许是优选解决方案。事实上，全球范围，大多数补偿都是不对称的。使用STATCOM覆盖整个无功振荡范围，会导致电容性或电感性无功输出的过度设计。

基于多级模块化VSC的STATCOM具有低谐波特性。同样在混合型STATCOM中，TSC和TSR都不会向系统注入更多的谐波。因此，该技术的另外一个优点是，安装中不需要低阶谐波滤波器。

STATCOM以及用于输电系统的混合型STATCOM通常使用电力变压器连接电网和设备所在中压母线。VSC在中压母线上与耦合电抗器串联连接，混合型STATCOM则是采用并联TSR和TSC。