【柔性输电技术】是电力系统中的一种创新技术,它主要通过应用电力电子技术、微处理器、微电子技术和通信技术,提升交流输电系统的可控性和稳定性。这一概念由美国电力研究中心的N.G.HINGORANI在1986年首次提出,并在1995年由IEEE进行了正式定义。柔性输电系统(FACTS)的目标在于实现对输电线路的电压、阻抗、相位角、功率和潮流等参数的精确控制,从而优化电网性能,增强电力系统的灵活性和安全性。
传统的输电系统在可控性和功率分配上存在显著问题,例如自由潮流的变化难以预测,缺乏快速响应的控制手段,以及开关设备的速度和可靠性限制。而FACTS技术正是为了解决这些问题而生,它可以有效控制输电线路的功率流动,提高线路的输送能力,减少不必要的电能损耗,同时还能应对电力系统市场化改革带来的不确定性。
FACTS技术的代表性应用包括可控串联电容补偿(TCSC)和静止无功补偿器(STATCOM)。TCSC能够调整线路的阻抗,而STATCOM则能动态提供无功功率支持,两者都能显著提升输电系统的稳定性和效率。在全球范围内,多个国家已投入研发各种新型的静止补偿器、可控移相器、统一潮流控制器(UPFC)和电气制动器等FACTS设备。
在中国,虽然静止无功补偿器制造技术在90年代已有发展,但主要用于大型工业企业的内部应用。随着电力系统规模的不断扩大,电厂建设和输电网络之间的不平衡问题日益凸显,尤其是长距离输电线路的稳定极限问题。在这种情况下,FACTS技术显得尤为重要,如STATCOM等装置可以提供电压支撑,提高长距离输电系统的稳定极限,避免电网故障扩大,提高系统的整体效率。
柔性输电技术是电力系统现代化的关键组成部分,它能够有效地应对输电过程中面临的诸多挑战,提高能源输送的效率和安全性,减少对新架空线路建设的依赖,并适应电力市场改革带来的不确定因素。随着大功率半导体器件和微电子控制技术的不断发展,FACTS技术的应用将更为广泛,对于构建智能电网和实现可持续能源发展目标具有重要意义。