1.3串补/可控串补
一、技术原理与特点
串补/可控串补技术是提高电力系统稳定运行水平，扩大线路输送容量的重要技术手段之一，是实现超/特高压输电线路高效经济运行的重要工具。串联补偿装置（SC）利用串联电容器的容性阻抗补偿输电线路的部分感性阻抗，等效地缩短了发电机组间的电气距离，增加了同步力矩，减少了功率输送引起的电压降和功角差，从而实现提高电力系统稳定运行水平，扩大线路输送容量；可控串补（TCSC）技术是现代电力电子技术与传统电力系统技术相结合，通过串联电容补偿线路电感，缩短等效电气距离；通过并联晶闸管阀的快速调节实现增容控制，可以实现潮流控制，达到进一步提高电网传输能力、增强系统安全稳定性、节省输电走廊和投资、保护环境等目的。
串补可以改善系统的稳定性，增加系统的输送能力，改善运行电压和沿线路的电压分布，均衡环网潮流发布和降低网损；对于可控串补，除具备串补功能外，还可用于控制线路潮流，阻尼系统两区域之间的低频振荡，并抑制次同步振荡（SSR）。
串补的主要技术指标包括：额定电压、额定电流、补偿容量、损耗等；对于可控补偿，除串补的主要技术指标外，还有可控补偿容量、晶闸管通流容量、响应速度等。串联补偿技术在电力系统中应用已有近80年的历史，特别是上世纪80年代中期以来，串联补偿装置在技术性能和可靠性上有了质的飞跃。目前世界上安装的串补装置总容量已超过100,000Mvar。在国外，远距离大容量750kV和500kV的输电线路上广泛装设了串补装置。可控串补在国外已有6个工程应用，其中3个在美国，1个在瑞典，1个在巴西，1个在印度。
目前，国内已经掌握了超高压串补、可控串补的研制和调试技术，投运了数十套串补、可控串补工程，装置整体已达到国际先进水平：例如2007年投运的伊冯500kV可控串补工程，是世界上容量最大、额定电压最高的可控串补工程；2008年投运的浑源串补工程，是世界上加装串补套数最多、工程量最大、串补累计容量最大的串补工程。已投运的串补/可控串补装置运行状况良好。
综上所述，串补/可控串补技术在500kV超高压输电系统中已完全成熟，具备推广应用条件，目前正在向750kV和特高压输电系统发展。
二、适用地点与条件
串补/可控串补技术适用于电源和用电负荷地理上分布不均衡，输电距离较长，需要提高输电能力的地区电网；适用于输电走廊狭窄，需解决保护资源环境与能源需求激增矛盾的输电系统；特别适用于长距离、大容量输送的750kV和特高压输电线路，提高线路输送容量和安全稳定运行水平。串补/可控串补技术多应用于长距离、大容量输送的超/特高压输电线路，其安全性和可靠性要求极高，需要经过详细的系统分析计算确定串补/可控串补的安装点、容量和串补度等参数。同时应充分考虑采用可控串补抑制次同步振荡(SSR)的功能实现。
三、推广应用计划“十二五”期间，在公司系统500kV输电系统中全面推广，同时做好在750kV和特高压输电系统中应用的示范工程和推广应用。
2011～2012年，串补/可控串补技术在1000kV输电线路示范应用；固定串补技术在长距离、大容量输送的750kV和1000kV输电线路中推广应用。
2013～2015年，可控串补技术在长距离、大容量输送的750kV和1000kV输电线路推广应用。
四、责任部门发展策划部、基建部、建设部、生产技术部、物资部
1.4静止无功补偿器（SVC）
一、技术原理与特点静止无功补偿器（SVC）是目前应用广泛的动态无功补偿装置，可快速改变其发出的无功，具有较强的无功调节能力。SVC有多种结构形式，包括晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）、晶闸管投切电抗器（TSR）、磁控电抗器（MCR）等。目前应用的SVC是以上结构形式中的一种或几种的组合。SVC可为电力系统提供动态无功电源、调节系统电压。当系统电压较低、重负荷时能输出容性无功；当系统电压较高、轻负荷时能输出感性无功，将供电电压补偿到一个合理水平。SVC应用于输电系统，可以提高电网输电能力，稳定系统电压，阻尼系统低频振荡以及抑制次同步振荡，并有利于暂态电压恢复；SVC应用于工业配电网，如电气化铁路、冶金等工业用户，可以降低非线性和冲击性负荷所引起的电压波动和闪变、负序和谐波干扰，改善电能质量，提高生产效率，提高负荷功率因数，降低网损。
应用于输电系统的SVC，可以提高电网输电能力，稳定系统电压，实现无功电压动态控制，阻尼系统低频振荡以及抑制次同步振荡，协助暂态电压恢复，抑制电压波动和闪变，提高电能质量等。
SVC的主要技术指标包括：额定电压、感性无功容量、容性无功容量、响应速度、谐波水平、晶闸管的通流容量、滤波器支路额定电压和额定容量、并联电容器支路额定电压和额定容量。
目前SVC技术在输电系统、冶金、矿山、铁路、石化等领域得到广泛应用。所依托的工程有大规模电力外送通道静止无功补偿系统（SVS）工程，新能源集中接入点SVC工程，可移动式静止无功补偿（RSVC）装置工程。目前国外SVC的直挂电压等级最高为66kV。在国内，目前最大规模电力外送通道SVC群工程位于川电东输通道的陈家桥、洪沟、万县、板桥以及桃乡五个500kV变电站，共安装了6套SVC系统。其单套SVC的最大容量调节范围为-480/+720Mvar，单套TCR容量最大达180Mvar，直挂最高电压等级为66kV。330kV甘肃玉门SVC工程是国内首次应用于风电集中送出通道的SVC装置，因其能快速提供动态无功，为风电场接入电网的无功电压控制发挥了显著作用。另外，我国还投运了湖南500kV复兴变直流融冰兼SVC工程，这是世界上第二套直流融冰兼SVC工程。
综上所述，在超高压输电系统中，大容量SVC、直流融冰兼SVC等装置得到了大量工程实践，积累了丰富运行经验，相关产品已通过了技术和产品鉴定，具备推广应用条件。
二、适用地点与条件
SVC技术适用于输电系统中，需要动态无功补偿和电压控制、动态响应要求高的场合。如大容量、远距离水电接入、风电集中接入、重负荷地区枢纽变电站、特高压输电系统。在配电系统中，适用于非线性、冲击性负荷集中地区，需要动态无功补偿、电压控制、负序治理和谐波滤波的场合。
SVC有多种结构形式，包括晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）、晶闸管投切电抗器（TSR）、磁控电抗器（MCR）等，不同的形式其技术性能和造价存在区别。在应用中要综合考虑技术需求、占地、损耗和成本等多种因素进行方案的优化组合。
三、推广应用计划
2011～2012年，在水电接入电网工程中推广应用；在风电集中接入电网和重负荷地区枢纽站的推广应用；特高压SVC的示范应用；覆冰地区的直流融冰兼SVC推广应用。
2013～2014年，特高压SVC的推广应用；特高压直流融冰兼SVC的示范应用；超/特高压电网SVS示范应用；
2015年，超/特高压电网中SVS推广应用。
力争到2015年，在我国各地输电网推广应用SVC数十套，推广应用融冰兼SVC数十套，在超/特高压电网中推广应用SVS数套。
四、责任部门
发展策划部、基建部、建设部、生产技术部、物资部
1.5可控并联电抗器
一、技术原理与特点可控并联电抗器作为提高系统调控灵活性的有效手段，
具备固定高抗和动态无功调节设备的双重功能，是实现超/特高压输电线路高效经济运行的重要工具。可控并联电抗器可作为线路高抗或母线高抗使用。用作线路高抗时可以限制工频过电压和操作过电压，实现动态无功电压控制，消除发电机自励磁，降低线路输送损耗，优化系统无功分布，配合中性点小电抗器可抑制潜供电流和降低恢复过电压，提高系统暂态稳定水平；用作母线高抗时，通过调节输出无功，确保母线电压的稳定。
可控并联电抗器技术根据其构成原理的不同，可以划分为基于磁控原理和基于高阻抗变压器原理两种类型。磁控式可控并联电抗器在整个容量调节范围内，晶闸管控制系统通过改变铁芯的饱和程度来改变电抗器的容量；基于高阻抗变压器原理的可控并联电抗器根据低压侧晶闸管调节方式的不同，又可以分为分级式可控并联电抗器和晶闸管控制变压器（TCT）型可控并联电抗器。分级式可控并联电抗器方案将变压器和电抗器设计为一体，充分利用高阻抗变压器的阻抗，并在本体低压侧串入多组辅助电抗器，容量的控制方式采用晶闸管投切外加电抗器的方式，分级改变输出的无功功率。TCT型高阻抗变压器的漏抗一般设计为80%，其低压绕组通过反并联的晶闸管阀构成回路，通过控制晶闸管的触发角就能提供连续变化的无功功率。
磁控式可控并联电抗器适合作为母线高抗使用，具有以下的技术特点：（1）采用低压设备控制高压设备，控制系统经济性好；（2）可实现输出无功的连续、平滑调节；（3）可以根据系统需求和成本定制响应速度。
高阻抗分级式可控并联电抗器可用作母线高抗或线路高抗使用，具有以下的技术特点：（1）系统暂态过程能迅速调节至100%容量，系统故障恢复过程，容量可以根据需要保持不变或迅速调节，保证系统安全运行；（2）系统可靠性高，控制系统故障时能可作为固定高抗运行在100%容量；（3）暂态过程响应迅速，非故障相响应时间不大于30ms，故障相响应时间不大于100ms；（4）容量调节分级实现，调节过程通过控制晶闸管阀电流过零开通实现，无直流偏置；（5）无谐波污染，不需配置滤波器.
TCT式可控并联电抗器也可用作母线高抗或线路高抗使用，技术特点如下：（1）可实现稳态无功输出容量的平滑调节，响应速度快，可适应系统的动态无功支撑需求；（2）低压侧无需配置辅助电抗器，节省了占地。
表征可控并联电抗器技术性能的指标主要包括：额定电压、额定容量、动态响应速度、谐波含量、晶闸管通流容量、装置损耗、过载能力等。可控并联电抗器技术在国内外已有应用。国外磁控式可控并联电抗器在前苏联国家获得了较多的应用，目前正在运行的该类型可控并联电抗器总共6台，最高运行电压330kV，最大容量180Mvar；国外高阻抗变压器型可控并联电抗器应用是1979年BBC公司研制的735kV/450MVar的TCT型可控并联电抗器以及2001年BHEL公司研制的420kV/50MVarTCT型可控并联电抗器；国内已投运的可控并联电抗器最高电压等级是500kV，分别是忻都500kV开关站分级式可控并联电抗器（550kV/150MVar）和江陵500kV换流站磁控式可控并联电抗器（550kV/100MVar）；目前国内正在开展750kV分级式可控并联电抗器装置研制和工程实施，同时在开展特高压分级式可控并联电抗器关键技术研究和单相成套设备研制。
综上所述，应用于500kV的分级式可控并联电抗器技术成熟，750kV和1000kV电压等级分级式可控并联电抗器正在进行研制和工程实施；磁控式可控并联电抗器适合于220kV及以下电压等级。TCT式可控并联电抗器在我国超/特高压系统中还没有应用，目前正在进行关键技术研究工作。
二、适用地点与条件可控并联电抗器适用于水电、风电外送输电通道以及受端电网电力受入线无功电压控制；输送容量大的超/特高压远距离线路无功补偿，过电压和潜供电流抑制。
分级式可控并联电抗器在风电集中送出系统，提高无功和电压控制能力；分级式可控并联电抗器在超高压长距离输电系统，解决限制过电压与无功补偿间矛盾；分级式可控并联电抗器在远距离、大容量特高压输电系统，解决限制过电压与无功补偿间矛盾；磁控式可控并联电抗器在超高压长距离输电系统，提高无功和电压控制能力。磁控式可控并联电抗器在特高压输电系统重负荷枢纽变电站，提高无功和电压控制能力。
三、推广应用计划
2011年：分级式可控并联电抗器在水电、风电集中送出系统推广应用；分级式可控并联电抗器在超高压输电系统推广应用。
2012年：分级式可控并联电抗器在特高压输电系统中示范应用；分级式可控并联电抗器在330kV输电系统中示范和推广应用。磁控式可控并联电抗器在220kV及以下电压等级输电系统中推广应用。
2013～2015年：分级式可控并联电抗器在特高压输电系统推广应用。
力争到2015年，在三华特高压同步电网、西北750kV输电系统中，推广可控并联电抗器十余套。
四、责任部门
发展策划部、基建部、建设部、生产技术部、物资部
