3.3 提升多直流馈入电网的电压稳定水平
考虑远景年华东电网直流满功率输送、江苏地区部分供热机组和燃气机组关停的腰荷方式下， 苏南地区玉山—石牌、东善—龙王、南京换—三汊湾等 500 kV 交流线路发生“ N2” 故障会导致系统电压失稳。以东善—龙王 500 kV 线路三永 N2 故障为例，故障后各母线电压、 直流功率如图 11 所示。
考虑华东长三角地区各直流换流站加装调相机方案， 调相机具备强励能力，故障后电压严重跌落工况下，短时(1 s)发出额定容量 2 倍左右无功，为系统提供紧急无功电压支撑，如图 12 所示。 苏南地区各 500 kV 线路“ N2” 故障后，系统恢复稳定运行。
3.4 对于短路电流的影响
华东电网在现有的网架上加装调相机后，调相机对于附近 500 kV 站点短路电流的贡献约 1.5~3.5 kA。即使不加装调相机，上海、江苏等地也面临短路电流超标问题，上海的亭卫、远东、奉贤站，江苏的武南、惠泉、石牌等站接近开关遮断电流。
采取改变系统运行方式(如拉停 500 kV线路、500 kV线路站内出串或在站内对 500 kV 分母运行)、改变网架结构、改变系统开机方式、增加系统电气距离(如加装 500 kV 串抗、采用高阻抗升压变或降压变)等措施后可将短路电流限制在允许范围内。
4 新一代调相机的技术优势
4.1 容量大
相比于以往调相机组，新一代调相机容量有较大提高。之前我国运行的最大容量调相机为天津北郊变 160 Mvar 机组，目前新设计的调相机组单机容量为 300 Mvar(进相运行能力为 200 Mvar)，超过一般 500 kV 变电站无功补偿装置容量，可为电网提供足够的无功支撑。同时，调相机容量的提高有利于降低单位造价。
4.2 少维护
以往调相机组的内冷却系统采用氢冷方式，需要制氢或储氢设备，每次启动前需采用二氧化碳进行气体置换，需设置密封油系统、氢系统、水系统等，对运行人员专业能力要求较高，运行维护工作量大。新一代调相机组可采用全密闭空冷形式，调相机运行时密闭的空气经轴端风扇加压后进入机组内部，将调相机冷却后，热风回到空气冷却器由外部冷却水进行冷却。相比传统调相机组，新一代调相机运行维护量大幅减少。
4.3 瞬时无功支撑能力强
4.4 暂态无功响应快
5 结论
新一代大容量调相机能够全面提升系统动态无功储备，可解决受端电网动态无功不足、弱送端电网短路容量支撑不足等各种类型的电压稳定问题，加强系统的电压支撑和运行灵活性。调相机加装于华东地区等站点密集的受端电网时，对短路电流有一定贡献，可能需采取相应的控制措施。
新一代调相机通过优化设计，性能得到了全面改善。单机容量增大至 300 Mvar，无功支撑能力强，同时降低了单位造价;采用全密闭空冷形式，运行维护方便;新型调相机在故障瞬间的电压支撑能力强，暂态响应速度快，过载能力大，且具备较强的进相能力。新型调相机以其独特的优势，未来将在特高压交直流电网中发挥重要作用。
作者：王雅婷、张一驰、周勤勇、李志强、姜懿郞、汤涌、吴俊玲、高超、屠竞哲( 中国电力科学研究院，北京市 海淀区 100192）
沈沉（清华大学 电机工程与应用电子技术系， 北京市 海淀区 100084)
