柔性输电与直流输电技术
柔性交流输电系统的综述与研究进展
柔性交流输电系统的综述与研究进展柔性交流输电系统是一种基于先进电力电子技术的输电系统，可以大幅提高电力系统运行的灵活性和可靠性。
本文将对柔性交流输电系统的主要特点、应用领域以及研究进展进行综述。
柔性交流输电系统具有以下主要特点：首先，柔性交流输电系统采用了高压直流传输技术，可以有效地提高输电效率。
与传统的交流输电系统相比，柔性交流输电系统可以减少输电线路的损耗和电力系统的电压降低，降低电力系统的能耗，提高电力系统的经济性。
其次，柔性交流输电系统具有快速控制和稳定性。
传统的交流输电系统存在电压和频率波动的问题，而柔性交流输电系统可以通过电力电子装置实时调整电压和频率，使电力系统的运行更加稳定。
另外，柔性交流输电系统还具有良好的适应性和可靠性。
由于采用了先进的电力电子设备和控制技术，柔性交流输电系统可以应对各种复杂的电力系统条件，同时具有较高的可靠性和抗干扰能力。
柔性交流输电系统在以下几个领域具有广泛的应用：首先，柔性交流输电系统在远距离大容量输电方面具有显著优势。
传统的交流输电系统在远距离输电时会面临较大的电力损耗，而柔性交流输电系统可以通过高压直流传输技术，大大降低输电线路上的能量损失。
其次，柔性交流输电系统在电能互联网中的应用也越来越广泛。
电能互联网是一种基于信息技术的先进能源系统，柔性交流输电系统作为电力传输的核心技术之一，可以实现电力系统的智能化和集成化。
另外，柔性交流输电系统在可再生能源输电方面也具有重要意义。
随着可再生能源的快速发展，如风能和太阳能等，柔性交流输电系统可以将这些分散的电源源头与电网有效地连接起来，实现可再生能源的大规模利用。
柔性交流输电系统的研究也取得了一系列的进展：首先，柔性交流输电系统的电力电子设备不断提升。
随着功率半导体技术的不断进步，柔性交流输电系统所需的电力电子设备也得到了很大发展，如高压直流变流器、柔性直流输电线路等。
其次，柔性交流输电系统的控制策略逐渐完善。
电力电子技术在电气工程中的应用
电力电子技术在电气工程中的应用电力电子技术是现代电气工程领域非常重要的一个分支，它通过电子器件和电路将电能转换、控制和调节为各种形式的电能输出，被广泛应用于电力系统的稳定性、效率和可靠性提升。
本文将就电力电子技术在电气工程中的应用进行介绍。
1. 变频调速技术变频调速技术是电力电子技术在电气工程中最为常见的应用之一。
通过变频器将交流电源转换为可变频率、可控制的交流电源，可以实现电机的无级调速。
这种技术广泛应用于电梯、水泵、风机等需要调速的设备中，可以提高设备的效率和节能。
2. 柔性直流输电技术柔性直流输电技术是一种新兴的输电方式，采用高压直流输电，通过可控硅元件和光伏阵列等装置，可以实现电能的稳定输送。
这种技术在大规模风力、光伏发电等可再生能源的接入中具有重要意义，可以提高电力系统的灵活性和可靠性。
3. 电力质量改善技术电力质量问题是电气工程中一直存在的难题，电力电子技术可以通过有源滤波器、静止无功发生器等设备，改善电力系统中的谐波、电压波动等问题，保障用电设备的正常运行和安全性。
4. 电力电子变换器技术电力电子变换器技术是电气工程中的核心技术之一，它通过可控硅、IGBT等功率器件，实现电能的直流与交流之间的转换。
电力电子变换器广泛应用于直流输电、换流站等领域，对电网的稳定性和可靠性起到了关键作用。
5. 电力电子补偿技术电力电子补偿技术是为了改善电力系统中的功率因数问题而开发的技术，通过静止无功发生器、电容器组等装置，可以对系统中的无功功率进行补偿，提高系统的功率因数，减少电能的损耗。
以上便是电力电子技术在电气工程中的主要应用领域，它在电力系统的稳定性、效率和可靠性方面发挥着重要作用。
二、电力电子技术的发展趋势随着科学技术的不断发展，电力电子技术也在不断创新和进步，未来的发展趋势主要有以下几个方面：1. 高效绿色技术随着节能环保理念的普及，电力电子技术将朝着高效、环保的方向发展，研究和应用更加高效的功率器件和电力电子转换技术，以减少能源消耗和环境污染。
柔性输电技术简介
柔性输电之直流输电内容简介轻型直流输电技术是20世纪90年代开始发展的一种新型直流输电技术，核心是采用以全控型器件（如GTO和IGBT等）组成的电压源换流器（VSC）进行换流。
这种换流器功能强、体积小，可减少换流站的设备、简化换流站的结构，故称之为轻型直流输电，其系统原理如图2-1所示。
图2.1 柔性直流输电系统原理示意图其中两个电压源换流器VSC1和VSC2分别用作整流器和逆变器，主要部件包括全控换流桥、直流侧电容器；全控换流桥的每个桥臂均由多个绝缘栅双极晶体管IGBT或门极可关断晶体管GTO等可关断器件组成，可以满足一定技术条件下的容量需求；直流侧电容为换流器提供电压支撑，直流电压的稳定是整个换流器可靠工作的保证；交流侧换流变压器和换流电抗器起到VSC与交流系统间能量交换纽带和滤波作用；交流侧滤波器的作用是滤除交流侧谐波。
由于柔性直流输电一般采用地下或海底电缆，对周围环境产生的影响很小。
1引言随着科学技术的发展，到目前为止，电力传输经历了直流、交流和交直流混合输电三个阶段。
早期的输电工程是从直流输电系统开始的，但是由于不能直接给直流电升压，使得输电距离受到较大的限制，不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求。
19世纪80年代末发明了三相交流发电机和变压器，交流输电就普遍地代替了直流输电，并得到迅速发展，逐渐形成现代交流电网的雏形。
大功率换流器的研究成功，为高压直流输电突破了技术上的障碍，因此直流输电重新受到人们的重视。
直流输电相比交流输电在某些方面具有一定优势，自从20世纪50年代联接哥特兰岛与瑞典大陆之间的世界第一条高压直流输电（HVDC）线路建成以来，HVDC在很多工程实践中得到了广泛的应用，如远距离大功率输电、海底电缆输电、两个交流系统之间的非同步联络等等。
目前，国内已有多个大区之间通过直流输电系统实现非同步联网：未来几年，南方电网将建成世界上最大的多馈入直流系统；东北电网也有多条直流输电线路正在建设或纳入规划。
2024年柔性直流输电市场发展现状
2024年柔性直流输电市场发展现状引言柔性直流输电（Flexible Direct Current Transmission，简称FDCT）作为一种新型的输电技术，具有多种优势，如高效、低损耗和灵活性等。
随着电力需求的不断增长和可再生能源的迅速发展，柔性直流输电市场正逐渐展现出巨大的潜力。
本文将对柔性直流输电市场的发展现状进行分析和探讨。
主要内容1. 柔性直流输电技术简介柔性直流输电技术是一种将输电线路由传统的交流形式转变为直流形式的技术。
该技术利用高压直流输电（High Voltage Direct Current，简称HVDC）系统，通过转换站将交流电转换为直流电进行输送。
相较于传统的交流输电方式，柔性直流输电可以实现更高效率和更远距离的电能传输。
2. 柔性直流输电市场发展趋势柔性直流输电市场正逐渐蓬勃发展，并且呈现出以下几个主要的发展趋势：•可再生能源促进发展：随着可再生能源的快速发展，如风能和太阳能等，柔性直流输电正成为将这些能源从产地输送到用电地点的理想选择。
柔性直流输电系统可以实现大规模清洁能源的长距离传输。
•输电效率提高：与高压交流输电相比，柔性直流输电系统的输电效率更高。
因为直流电在输送过程中的能量损失较小，可以大幅度降低电力传输过程中的能量损耗，提高输电效率。
•电网稳定性提升：柔性直流输电系统具备快速响应和调节电网负荷等特点，可以提高电网的稳定性。
在能源供需波动较大的情况下，柔性直流输电系统可以有效地平衡能源供给和需求，提高电网的可靠性和稳定性。
3. 柔性直流输电市场的挑战柔性直流输电市场的发展也面临着一些挑战，主要包括以下几个方面：•技术难题：柔性直流输电技术相对较新，还存在一些技术难题，如电能转换效率、电气设备可靠性和环境适应能力等问题，需要进一步解决和改进。
•经济可行性：虽然柔性直流输电具有诸多优势，但是其建设和运营的成本相对较高，需要对投资回报作出准确评估，以确保项目的经济可行性。
基于柔性直流输电技术的相关要点分析
基于柔性直流输电技术的相关要点分析摘要：柔性直流输电（HVDC Light）系统是一种基于电压源型换流器（VSC）和脉宽调制技术（PWM）的新型直流输电技术。
随着风电等新能源发电并网规模的不断扩大，柔性直流输电得到了广泛应用和发展。
柔性直流输电控制和运行方式简单，输出波形好，具有广阔的应用范围和良好的发展前景。
关键词：柔性直流输电；技术；相关要点1、柔性直流技术的概述柔性直流输电技术概念于20世纪80年代提出，特别是在伴随着包括电力电子技术、自动控制技术以及计算机微处理技术等多方面的发展，经过三十多年的发展进化，柔性直流输电技术在当前形势下，演变发展以来产生的诸多关键性问题逐渐得到一一解决，此技术（柔性直流输电技术）在HVDC以及HVAC系统中得到了越来越多的相关人员及专业的重视。
2、柔性直流输电技术的应用探析2.1可再生能源的接入风能和太阳能作为清洁可再生能源，在电力系统中发挥着重要作用，但是风能发电和太阳能发电容易受到自然因素影响，并网电压不稳定，存在很多谐波，这就可以通过柔性直流输电技术减小可再生能源接入电力系统时的电压波动，改善并网后的电能质量。
由于直流输电单回路的输电容量比交流输电要高出很多，这就使得海上风电场发电工程运营更加困难，通过柔性直流输电技术可以有效隔离交流系统故障，提升风电场发电的稳定性，因此受到了各个国家的高度重视，例如哥特兰工程、丹麦风电工程、德国北海风电工程以及我国的三个柔性直流工程，都是将柔性直流输电技术应用于分布式或集中式风电并网。
2.2孤岛供电传统的孤岛供电方式主要是采用柴油或天然气等资源进行发电，不仅成本较高，并且供电质量没有办法保障。
而柔性直流输电技术具有无源供电能力，在海岛、海上钻井平台等孤岛负荷供电方面展现出了良好的技术优势，可以提升柴油和天然气的发电效率，为各项活动提供安全、稳定的电能。
例如，挪威的Troll平台是世界上最大的海上钻井平台，总负荷容量80兆瓦，采用柔性直输电后，每年可减少大量的二氧化碳排放，从而实现经济环保。
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展一、本文概述1、简述柔性直流输电技术的背景和发展历程随着能源结构的优化和电网互联的需求增长，直流输电技术以其长距离、大容量、低损耗的优势，在电力系统中占据了举足轻重的地位。
然而，传统的直流输电技术，如基于晶闸管的直流输电（LCC-HVDC），存在换流站需消耗大量无功、无法独立控制有功和无功功率、对交流系统故障敏感等问题。
因此，柔性直流输电技术（VSC-HVDC）应运而生，它采用电压源型换流器（VSC）和脉宽调制（PWM）技术，实现了对有功和无功功率的独立控制，并具有快速响应、灵活调节、易于构成多端直流系统等优点。
柔性直流输电技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代初，当时基于绝缘栅双极晶体管（IGBT）的VSC技术开始应用于风电场并网和孤岛供电等领域。
随着电力电子技术的快速发展，VSC的容量和电压等级不断提升，使得柔性直流输电技术在电网互联、新能源接入、城市配电网等领域得到了广泛应用。
进入21世纪后，随着全球能源互联网的提出和新能源的大规模开发，柔性直流输电技术迎来了快速发展的黄金时期。
目前，柔性直流输电技术已经成为直流输电领域的研究热点和发展方向，其在全球范围内的大规模应用也为电力系统的智能化、绿色化、高效化发展提供了有力支撑。
2、阐述柔性直流输电技术在现代电力系统中的重要性在现代电力系统中，柔性直流输电技术已经日益显示出其无法替代的重要性。
它作为一种先进的输电技术，不仅克服了传统直流输电技术的局限性，还以其独特的优势在现代电网建设中占据了举足轻重的地位。
柔性直流输电技术的灵活性和可控性使得它在大规模可再生能源接入电网中发挥了关键作用。
随着可再生能源如风能、太阳能等的大规模开发和利用，电网面临着越来越大的挑战。
这些可再生能源具有随机性、波动性和间歇性等特点，对电网的稳定性造成了威胁。
而柔性直流输电技术通过其独特的控制策略，可以实现对有功功率和无功功率的独立控制，从而有效地解决可再生能源接入电网所带来的问题，提高电网的稳定性和可靠性。
海上风电柔性直流输电及变流器技术徐孝峰
海上风电柔性直流输电及变流器技术徐孝峰发布时间：2021-08-30T05:19:15.020Z 来源：《河南电力》2021年5期作者：徐孝峰江丁勇林圣辉[导读] 近些年来，风电产业在我国技术和政策的支持下，得到了快速发展，而柔性直流输电不仅具备调节速度快，运行可靠等优势，而且还可以提高系统运行的稳定性，因此在海上风电中得到广泛应用。
（华电（福建）风电有限公司福建福州 350000）摘要：基于气候变化和能源短缺的双重压力下，发展可再生能源势在必行。
而风能作为可再生能源取之不尽、用之不竭，这就使得海上风电具备比较好的发展前景。
同时，海上风电柔性直流输电也得到了国内外学者的青睐，但是传统DFIG风电变流器无法满足海上风电发展需求，此时就需要引进先进的变流器技术，以此来更好的推动海上风电发展。
关键词：海上风电；柔性直流输电；变流器近些年来，风电产业在我国技术和政策的支持下，得到了快速发展，而柔性直流输电不仅具备调节速度快，运行可靠等优势，而且还可以提高系统运行的稳定性，因此在海上风电中得到广泛应用。
柔性直流输电属于新型直流输电技术，其一般是指在绝缘栅双极晶体管和电压源换流器的基础上研发而来，系统具备理想的自关断电流能力。
在海上风电领域，为了充分发挥柔性直流输电的优势，还需要合理引进变流器技术，下面将会对其进行全面、系统的研究。
1.海上风电柔性直流输电概述在海上风电发展过程中，柔性直流输电技术得到了广泛应用，其具备可向无源网络供电、无需额外增加无功补偿设备、能实现输电系统无功功率与有功功率独立控制等优点，可以更好的满足长距离输电要求，因此成为海上风电首选技术。
目前，在国外柔性直流输电技术已经得到大面积的推广，并产生了比较理想的环保和经济效益。
如今，大多数海上风电厂电能直流输送选择了基于轻型高压直流输电背景下的发电机集中控制并网方案，如图1所示，通过升压变压器升压后，风力发电机传输的交流电通过交流海底电缆运输至公共交流母线上，而且此时的交流电通过送端直流输电变流器转化为直流电，并且通过轻型HVDC海底电缆传输至岸上受端换流站，最后通过受端直流输电变流器将其转化成交流电后传输至公共电网使用。
电力系统中的柔性直流输电技术研究与应用
电力系统中的柔性直流输电技术研究与应用随着能源需求的增长和可再生能源的快速发展，电力系统的可靠性和效率成为了迫切的问题。
在过去，交流输电是占主导地位的，但是随着电力系统的复杂性和功率需求的不断增加，柔性直流输电技术逐渐崭露头角并得到广泛关注。
柔性直流输电技术是一种能够有效提高电力系统稳定性和可靠性的新型电力传输方式。
相较于传统的交流输电方式，柔性直流输电技术具有以下优势：1. 技术先进性：柔性直流输电技术采用了高压高功率电力电子器件，能够实现高效能的电力传输。
通过电力电子设备对电压和频率进行控制，可以快速调整电力流向和功率分配，提高系统的稳定性和可控性。
2. 低损耗和高效率：相较于交流输电方式，柔性直流输电技术在长距离传输时损耗更低。
由于直流电流不会产生电感和电容的功耗，输电损耗更小，能够有效降低能源浪费和环境污染。
3. 技术应用广泛性：柔性直流输电技术可以灵活适应不同的传输需求和能源分布情况。
在大规模可再生能源开发和分布式能源系统中，柔性直流输电技术可以提供更加稳定可靠的电力传输，实现能源的高效利用。
在实际应用中，柔性直流输电技术已经取得了一系列的成果。
首先，在长距离高容量输电方面，柔性直流输电技术可以实现大容量电力的长距离传输，有效解决了传统交流输电的限制。
通过减少输电损耗，提高输电效率，柔性直流输电技术能够为电力系统提供更稳定可靠的电力供应。
其次，在可再生能源领域的应用方面，柔性直流输电技术在风能和太阳能等可再生能源开发中具有广阔的应用前景。
由于可再生能源的不稳定性和间歇性，柔性直流输电技术可以实现对电力流量的精确控制，将多余的电力注入电网，并实现电力的平衡调度。
这不仅提高了可再生能源的利用率，还增强了电网的稳定性和可靠性。
同时，柔性直流输电技术在城市供电和电力互联网的建设中也发挥着重要作用。
通过柔性直流输电技术，电力系统可以实现更好的电力管理和智能化控制。
通过对电力流向和负荷需求的精确监测和控制，可以实现电力需求的动态分配和优化，提高供电的质量和可靠性。
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柔性输电与直流输电技术1引言自从1882年法国人德普勒首次实现第一条直流输电线把电力送到57 km远的慕尼黑国际博览会驱动水泵电动机，1891年第一条三相交流高压输电线在德国劳奋至法兰克福竣工以来，开始了电力系统交直流输电一个多世纪的应用和发展。
输电技术发展的特点是努力减少线路损失，提高输送距离和输送容量。
目前，单纯提高输电电压的发展已出现明显的饱和趋势，传统的输电方法已不能适应现代电力输送的要求。
未来输电发展的重点将是采用新的技术，充分利用线路走廊输送更多的电力，提高单位线路走廊的输电能力是许多国家共同面临的问题，于是多种新型输电方式的概念和技术被提出并得到积极地研究。
1970年后发展起来的电力电子技术，可以通过电力半导体开关电路实现快速、有效、经济、方便的电力变换、电力补偿和电能控制，可以为传统电力系统中发电、输电、配电、用电各领域提供先进的技术手段：快速、经济、有效、便捷地实现电力系统中电压、电流、阻抗、功率的实时调控，将各种电力电子补偿控制器引入交流输电系统，可以实现交流输电系统的灵活、方便、经济有效的实时控制，提高交流输电功率极限值，而又确保其运行稳定性储备，优化输电电网潮流，减少功耗，节省能源，提供输电线路变压器等电力设备的利用率。
引入了各种电力电子变换器、补偿控制器可实现灵活快速有效控制的交流输电系统被称为柔性交流输电系统FACTS（Flexible A.C Transmission System）。
FACTS技术从根本上改变了交流输电系统中，对于电网的控制只能采用传统的缓慢、间断以及不精确设备进行机械控制的局面，为交流输电网提供了快速、连续和精确的控制手段以及优化潮流的能力，同时能够保证系统稳定性，且有助于在事故发生时防止连续造成的大面积停电。
随着电力电子器件和控制技术的发展，换流站采用IGBT、IGCT等元件构成电压源型换流站（Voltage Source Converter，VSC）来进行直流输电成为可能。
自上世纪九十年代后期，以ABB公司为代表的国外公司发展了轻型直流输电（HVDC Light）技术，并成功应用于多个领域。
这种直流输电技术是采用基于可关断型器件的电压源型换流器和PWM技术进行直流输电。
从其技术特点和实际工程的运行来看，很适合应用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电、异步交流电网互联等领域。
因此，根据国家中长期科技发展规划和“十一五”发展规划纲要，发展柔性输电与直流输电技术，建设新一代直流输电联网工程，促进大规模风力发电场的并网，城市供电和孤岛供电等新技术的发展，满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用，增强自主创新能力，符合我国国情和我国的经济发展规律，符合市场需求，符合电力工业发展规律和电网技术发展方向。
2柔性输电技术2.1柔性交流输电技术柔性交流输电(FA rS：Hexible AlternativeCurrent Transmission Systems)又叫做灵活交流输电，最早是在1988年由美国电力科学研究院(EPRI)的N．G．Hingorani博士提出来的。
柔性交流输电技术是将电力电子技术、微处理机技术和控制技术等高新技术集中应用于高压输变电系统，以提高输配电系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量并获取大量节电效益的一种新型综合技术。
柔性交流输电技术的发展主要经历了以下几个阶段：①从20多年前就出现的SVC开始，主要由晶闸管开关快速控制的电容器和电抗器组成的装置，以提供动态电压支持，其技术基础是常规晶闸管整流器(SCR：Semiconductor Controlled Rectifier)，后来出现的第一代FACTS装置是晶闸管控制的串联电容器(TCSC：Thyristor—controlled Series Compen—sator)，它利用SCR控制串接在输电线路中的电容器组来控制线路阻抗，从而提高输送能力。
②第二代FACTS技术装置同样具有支持电压和控制功率等功能，但在外部回路中不需要加设大型的电力设备(指电容器和电抗器组或移相变压器等)。
这些新装置如静止无功发生器(STAT—COM：Static Compensator)和串联补偿器(SSSC：sol —id-state Series Compensator)设备采用了门极可关断设备(GT0：Gate Turn Off Thyristor；IGBT：Insu一1ated Gate Bipolar Transistor)等一类全控型器件，起到电子回路模拟出电容器和电抗器组的作用，装置造价大大降低，性能却明显提高。
③第三代FACTS技术将两台或多台控制器复合成一组FACT S装置，并使其具有一个共同的、统一的控制系统。
如将一台STAT—COM 和一台SSSC复合而成的综合潮流控制器(UPFC：UnifiedPower Flow Controller)，它可以控制线路阻抗、电压或功角，同时可控制输电线路的有功和无功潮流。
调节双回路潮流的线间潮流控制器(IFPC：InterPhase Power Flow controller)和可控移相器(TCPR：Thyristor—Controlled Phase angle Regulator)都属于复合控制器。
FACT S技术用于配电领域也取得了显著进展，它主要用于改善配电网的电压和电流质量，包括有功、无功电压、电流的控制和高次谐波的消除，蓄能等应用。
目前已开发的装置有SVC、配电静止补偿器(D—STAT COM)、电池蓄能器(BESS)、超导蓄能(SMEs)、有源电力滤波器(APF)、动态电压限制器(DVL)及固态断路器(SSCB)等。
FACTS技术的出现，突破了过去单一控制器形成的局部作用及影响，开辟了提高交流输电线和输电网运行整体控制能力和水平的技术渠道。
2.1.1 几种FACTS 元件并联型FACTS 元件可以是可变阻抗，可控电源或两者的组合。
通常并联型FACTS控制器都是通过并联节点向电网注入电流来实现所需的控制功能。
即使是对于采用并接可变阻抗形成的并联FACTS 控制器，电网电压作用在可变阻抗上形成的电流也可以看作是向电网注入相应的电流。
如果并联FACTS 控制器注入的电流矢量与接入节点处的电压矢量垂直，则并联FACTS 元件只从电网中吸收/发送无功功率，若二者相位不垂直则并联FACTS 控制器和电网之间会产生有功交换。
早在1970 年代并联型的FACTS 元件SVC（Static Var Compensator）就在美国投入了运行，随着技术的进步TCBR（Thyristor Controlled Braking Resistor），STATCOM（Static Synchronous Compensator）也在电力系统中得到了广泛应用。
2.1.1.1 SVC（Static Var Compensator）SVC 一般被用来控制接入点电压在静、动态过程中维持在一定范围内，同时SVC还具有一定的稳定系统能力，但是SVC 并不能有效控制电力系统的功率潮流。
SVC一般是通过晶闸管来实现快速投切并联电容器/电抗器来运行，有时也与机械控制的电容器/电抗器配合动作来实现上述功能。
SVC 现有以下四种型式：可控硅控制空芯电抗器型(TCR 型)；可控硅开关控制电容器型(TSC 型)；自饱和电抗器型(SR 型)；可控硅控制高阻抗变压器型(TCT 型)，其基本结构如图1.1 所示：图2.1常见的几种SVC基本结构2.1.1.2 STATCOM（Static Synchronous Compensator）早在1980 年日本三菱公司就研制成功了采用晶闸管强迫换相电路的20MVar 的静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator），但由于电路复杂未获得广泛应用[22]。
自1990 年代以来，随着全控型电力电子器件（GTO、IGBT、IGCT、ETO 等）的发展，采用电力电子变流器构成的静态同步补偿器(STATCOM)得到了越来越多的重视和应用。
通常情况下STATCOM 由直流侧接有储能电容的三相逆变器构成，如图1.2 所示，其输出电压与电网电压同相。
当其输出电压高于/低于电网电压时将会导致输入电流的超前和滞后于电网电压，其电压差值的大小决定了输入电流的大小。
因此可以通过调节电压的幅值大小来控制STATCOM 输出无功功率的极性和大小。
图2.2 STATCOM 基本结构与向量图由于STATCOM 采用电力电子变换器来产生无功功率具有响应速度快、无需负载电容、电抗等特点，因而具有控制节点电压、实现瞬时无功补偿、阻尼系统振荡、增强系统暂态稳定性等功能[5],[23],[24]。
除此之外STATCOM 还可以在其直流侧配置大容量储能器件如蓄电池和超导磁储能系统（SMES）等，这样当系统掉电时配有储能系统的STATCOM 还可以为本地系统提供短时间的电力支撑。
2.2柔性直流输电技术随着能源紧缺和环境污染等问题的日益严峻，国家将大力开发和利用可再生清洁能源，优化能源结构。
然而，随着风能、太阳能等可再生能源利用规模的不断扩大，其固有的分散性、小型性、远离负荷中心等特点，使得采用交流输电技术或传统的直流输电技术联网显得很不经济。
同时海上钻探平台、孤立小岛等无源负荷，目前采用昂贵的本地发电装置，既不经济，又污染环境。
另外，城市用电负荷的快速增加，需要不断扩充电网的容量，但鉴于城市人口膨胀和城区合理规划，一方面要求利用有限的线路走廊输送更多的电能，另一方面要求大量的配电网转入地下。
因此，迫切需要采用更加灵活、经济、环保的输电方式解决以上问题。
2.2.1 柔性直流输电原理与基于自然换相技术的电流源型换流器的传统直流输电不同，VSC-HVDC是一种以电压源换流器、可控关断器件和脉宽调制(PWM技术)为基础的新型直流输电技术。
这种输电技术能够瞬时实现有功和无功的独立解耦控制、能向无源网络供电、换流站间无需通讯、且易于构成多端直流系统。
另外，该输电技术能同时向系统提供有功功率和无功功率的紧急支援，在提高系统的稳定性和输电能力等方面具有优势。
下面详细介绍VSC-HVDC的系统结构及其基本工作原理。
图2.3为柔性直流输电系统单线原理图，两端的换流站均采用VSC 结构，它由换流站、换流变压器、换流电抗器、直流电容器和交流滤波器等部分组成。
图2.3柔性直流输电单线原理图变压器T ：变压器可以采用常规的单相或三相变压器。
通常，为了使换流站能够达到最大的有功功功率和无功功率，变压器的二次侧绕组带有分接头开关。
通过调节分接头来调节二次侧的基准电压，进而获得最大的有功和无功输送能力。
另外，变压器连接交流系统侧的绕组（一次侧）一般采用星形接法，而靠近换流器侧的绕组（二次侧）则采用三角形接法。