FACTS技术
FACTS
几种FACTS控制器
1.静止无功补偿器SVC
SVC 是一种静止的并联无功发生或者吸收装 置，它包括晶闸管控制电抗器TCR、晶闸管 投切电抗器TSR、晶闸管投切电容器TSC以 及它们之或与机械投切并联电容器MSC/电 抗器MSR构成的某种组合体。 SVC不仅用于输电网以提高传输可控性、系 统稳定性和输送容量，还广泛应用于配电 网用以提高供电可靠性、降低线损和改善 电能质量。
FACTS的技术特点
• • • • • 利用FACTS元件可以快速、平滑地调节系统参数，从而灵 活、迅速地改变系统的潮流分布。 FACTS元件具有快速可控的特点，对提高系统的暂态稳定 性有十分显著的作用。 FACTS元件可以断续或连续地调节控制参数，可以用来调 节系统阻尼，抑制振荡，改善系统的动态稳定性。 电子开关理论上可以无限次操作而无机械磨损，因而提高 了系统的灵活性和可靠性。 FACTS技术可以充分利用现有输电线路和设备，以增加 FACTS元件的方法，在现有电力系统内逐步实施。
几种FACTS控制器
5.晶闸管控制的移相器TCPST
TCPST是一种采用晶闸管开关调节、能提供快速可 变相角的晶闸管控制移相器。其单相结构如图5所 示，每相包括一个并联和一个串联的变压器，并 联绕组的原边连接到另外两相，产生一个相位与 控制相电压垂直的电压相量，通过电力电子电路 进行适当调节(即改变极性和幅值等)后叠加到控制 相电压上，从而达到可控移相的目的。TCPST通过 调节相位能够有效的控制电网的潮流，提高暂态 和中长期稳定性，阻尼功率振荡。
FACTS技术基本概念
• 交流输电系统的电力电子装置，其中“柔性”是指 对电压电流的可控性；如装置与系统并联可以对系 统电压和无功功率进行控制，装置与系统串联可以 对电流和潮流进行控制； • FACTS通过增加输电网络的传输容量，从而提高输电 网络的价值，FACTS控制装置动作速度快，因而能够 扩大输电网络的安全运行区域； • 在电力电子装置最早用于直流输电系统中并实现了 对输送功率的快速控制，由此人们想在交流系统中 加装电力电子装置，寻求对潮流的可控，以获得最 大的安全裕度和最小的输电成本，FACTS技术应运而 生。
FACTS整理
1.柔性的理解柔性Flexibility，即灵活性，指FACTS通过采用高速大容量电力电子控制器可以提高交流电网的可控性，实现灵活的潮流控制和最大化电网的传输能力。
其柔性，即灵活性体现在：（1）更快的响应速度传统方法采用机械开关（如固定串联电容器FSC，机械式投切并联电容器MSC，机械式投切并联电抗器MSR），速度慢，对动态稳定缺乏控制能力，一般留有较大的稳定储备，限制了电网的传输能力。
而FACTS中采用晶闸管等器件，响应时间很短，能对一些高频的动态过程进行调节，提高系统稳定性。
（2）更频繁的控制机械开关每次动作后要等一定时间才能再次动作，不能短时间频繁操作，严重制约了对系统进行连续快速控制的能力。
而FACTS控制器可以反复调节，随时动作，提高交流电网的可控性。
（3）连续控制能力由于机械开关只有投切两种状态，因此，其补偿方法是离散或阶梯控制的。
而FACTS能在其运行范围内连续调节电网的参数，具备连续控制能力，实现灵活的潮流控制。
（4）更综合和更灵活的的控制功能传统方法功能单一，灵活性差，还会带来其他问题。
但FACTS控制器往往具有综合功能，具备良好的灵活性。
（5）有功补偿能力一些基于变换器的FACTS控制器，如STATCOM、SSSC和UPFC等，可与储能设备结合，具备补偿有功功率的能力，控制能力更为强大。
由此看出，FACTS技术对电网的控制更加灵活，将传统依赖机械开关的“硬性”交流输电系统提升为融合电力电子技术、信息处理技术和控制技术在内的“柔性”交流输电系统。
2.输电网潮流控制如图1-1所示，电网中的两个母线节点通过高压输电线路互联，在忽略线路损耗的情况下，线路上的有功潮流由下式决定：改变上式中的参数即可改变有功潮流，因此有如下控制方法：（1）增建新的传输线路改变线路等效阻抗（2）串联阻抗补偿改变线路等效阻抗（3）采用移相器改变相角差（4）在线路中间采用并联无功补偿线路电气中点压降最大，通过并联补偿，提高节点电压（5）采用综合潮流控制器同时调节多个参数FACTS技术在输电网潮流控制具体应用（1）控制线路阻抗X可有效控制线路的电流，它是控制潮流最有效的方法。
FACTS技术
每一种可选择的方案都有它技术和经济 方面的优点、限制和缺点，对这两种方 案进行全面的比较已超出了本文的范围。 然而，为满足输电所需的高额定容量， 并考虑到GTO晶闸管可利用的kV和kA额 定值，第一种方案是最合适的。因此， 过去在开发TVA的STATCOM和AEP的 UPFC时采用了具有多重开关级别的多重 6脉波桥。正弦电压波形是通过作为磁接 口的连接变压器而获得的，磁接口为各6 脉波桥的输出电压提供适当的移相，其 概念性示意图如图4所示.
这一功能上的灵活性，为解决电力工业 面临的诸多问题提供了巨大的潜力。 UPFC有功功率和无功功率特性是通过协 调串联和并联变换器产生的电压来确定 的。
3.3 UPFC控制 控制
UPFC具有串联和并联变换器这一结构，为控 制所有的电力传输参数，如输电电压、输电阻 抗和输电相位角等提供了巨大的灵活性。这一 灵活性是由于串联和并联变换器产生的输出电 串联和并联变换器产生的输出电 压其大小和相位角是可控的，并可以提供多种 压其大小和相位角是可控的 运行方式。并联变换器 并联变换器的运行方式既可以是无 并联变换器 无 功控制，也可以是自动电压控制 串联变换器 自动电压控制。串联变换器 功控制 自动电压控制 的运行方式取决于与插入电压相关的相位角， 可以是直接电压插入方式、移相方式、线路阻 电压插入方式、 电压插入方式 移相方式、 抗控制方式或这三种方式的组合（为了实现自 抗控制方式或这三种方式的组合 动潮流控制）。
常控制范围； 2. 通过并联元件设定理想的终端电压（无功功率）： 正常控制范围； 3. 不计损耗，设定整个装置的净有功功率为零：装 置原理； 4. 强制限制串联元件插入交流电压的大小：标称额 定值； 5. 强制限制线路侧电压（可以通过限制串联元件插 入交流电压的相位角来实现）：最大和最小稳态值； 6. 当有功（无功）潮流不可控时，强制限制串联元 件的交流电流：稳态热定额； 7. 强制限制并联元件的交流电流：稳态热定额； 8. 强制限制串、并联元件之间的有功功率转换：最大 稳态值。
柔性交流输电技术
目录一、柔性交流输电技术简介------------------------------------------------------------------11、背景-----------------------------------------------------------------------------------------12、主要内容-----------------------------------------------------------------------------------13、设备分类-----------------------------------------------------------------------------------14、主要功能及特点--------------------------------------------------------------------------25、工程应用-----------------------------------------------------------------------------------2二、FACTS技术发展及其应用1、技术分类---------------------------------------------------------------------------------32、FACTS技术的作用及适用范围---------------------------------------------------43、FACTS技术的应用情况-------------------------------------------------------------5三、总结----------------------------------------------------------------------------------------6简介柔性交流输电技术（Flexible Alternating Current Transmission Systems，简称FACTS）又称为灵活交流输电技术，由美国电力专家N.G. Hingorani于1986年提出，并定义为“除了直流输电之外所有将电力电子技术用于输电的实际应用技术”。
电力电子技术在电力系统中的应用
电力电子技术在电力系统中的应用随着电子技术的迅速发展，电力电子技术得到了广泛的应用。
电力电子技术是指将电力和电子技术相结合，通过半导体器件将电力进行变换、传递和控制的技术。
在电力系统中，电力电子技术的应用已经成为了研究的热点之一。
一、电力电子技术的概述电力电子技术是一种电力工程和电子工程相结合的技术。
其主要应用在将电力进行变换、传递和控制的过程中。
电力电子技术的发展可以追溯到1960年代，当时出现了用半导体器件实现交流电到直流电的变换技术，即交流输电系统的直流输电技术（HVDC）。
这项技术实现了对远距离长距离输电的需求，缩短了电力传输距离，减少了线路损耗，提高了电力传输的效率和可靠性。
随着时代的发展，电力电子技术应用领域不断扩大，如市电变频器、电力电容、UPS等系统都是电力电子技术的代表。
电力电子技术的发展，推动了电力系统的革新，提升了电力传输的能力和效率，实现了电网智能化、数字化、可靠性和安全性的大幅提升。
二、1、 HVDC交流输电系统的直流输电技术（HVDC）是电力电子技术在电力系统中的基础应用之一。
它可以将交流电转换成直流电，从而实现不同地点之间的电力互联、跨越海洋和山区、进行长距离电力输送。
HVDC技术可以提高输电线路的容量、减少输电损耗，并且提高电力传输的可靠性。
HVDC技术正在逐渐普及，已经被应用到欧洲、北美、亚洲等地区的多条输电线路中，成为了电力系统中重要的输电方式。
2、 FACTS灵活交流输电系统（FACTS）技术是一种电力电子技术，它可以根据负荷不同而调整电力系统的电压、电流和相角，从而提高电力系统的稳定性、可靠性以及抗干扰能力。
FACTS技术可以使电力系统在电力负载发生变化时，自动调整电力参数和稳定电力系统，从而提高电网的稳定性，减少配电线路的损耗，降低能源消耗和污染排放。
3、 STATCOM静止补偿器（STATCOM）是一种电力电子设备，它可以在电力系统中自动实现电容电抗补偿，从而提高电力系统的稳定性和可靠性，减少电力线路的损耗。
第11章 FACTS技术及电力电子电器
二、静止调相器
三 、串补限流器
串补限流器
四、FACTS电器与传统机械式电器 的比较
优点主要有：
1. 动作速度快。机械触点开关的动作时间一般月几十毫秒， 而电力电子开关的动作时间一般仅需几十微秒。 2. 操作频率高，每分钟可动作100次以上。 3. 寿命高，仅有电老化问题而无机械寿命，而后者正是机械 式开关的寿命极限。 4. 无触点和外部放电，可在有机械振动、粉尘和有危险气体 中工作。 5. 操纵功率小，如MOS场效应关的控制几乎不取用信号电流。 6. 可实现模块化，提高质量和可靠性，降低成本。 7.便于实现数字化和智能化。 8. 可实现可控阻抗变换，连续可调，这对于两位式开关是根 本不可能的。
电力电子开关的弱点
1. 电力电子开关的总体价格比相应的传统开关高许多。 2. 电力电子开关在导通后有管压降，因此有一定的功 率损耗，为了散热往往加有大面积的散热体，从而 使开关的体积往往比同容量的有触点电器大许多。 3. 电力电子开关在关断后存在漏电流，不能实现理想 的电隔离。 4. 过载能力低，受工作温度的影响较大，抗干扰能力 较差。 5. 电子电器工作时产生许多谐波分量，是电力系统的 一个谐波污染源。
二、现代电力系统面临的困难
1. 2. 3. 4. 5.
电力系统潮流的实时控制 短路电流水平的配合 电力系统的稳定性问题 电力系统的控制速度 系统电压和无功功率的控制
一般称系统中有规律波动的功率流动为潮流
三、电力电子技术的发展
四、电力电子技术对电力系统的影响
1．对输电方式的影响 21世纪将呈现交流、直流两种输电方式 并肩协调运行的良好局面。
各种FACTS控制器
带串补偿的故障电流限制器原理结构图
FACTS 、IEGT简介
FACTS、I E GT简介1、FACTS简介柔性交流输电系统是Flexible AC Transmission Systems中文翻译，英文简称FACTS，指应用于交流输电系统的电力电子装置。
利用大功率电力电子元器件构成的装置来控制调节交流电力系统的运行参数或网络参数，优化电力系统运行状态，提高交流电力系统线路的输电能力。
其中“柔性”是指对电压电流的可控性；如装置与系统并联可以对系统电压和无功功率进行控制，装置与系统串联可以对电流和潮流进行控制；FACTS通过增加输电网络的传输容量，从而提高输电网络的价值，FACTS控制装置动作速度快，因而能够扩大输电网络的安全运行区域；在电力电子装置最早用于直流输电系统中并实现了对输送功率的快速控制，由此人们想在交流系统中加装电力电子装置，寻求对潮流的可控，以获得最大的安全裕度和最小的输电成本，FACTS技术应运而生，静止无功补偿器（SVC），静止同步补偿器（STATCOM）又称作ASVG，晶闸管投切串联电容器（TCSC），静止同步串联补偿器（Static Synchonous Series Compensator）以及统一潮流控制器（UPFC）就是基于FACTS装置家族的成员。
2、I E GT ( 电子注入增强门极晶体管) 简介IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor)是耐压达4KV以上的IGBT 系列电力电子器件，通过采取增强注入的结构实现了低通态电压，使大容量电力电子器件取得了飞跃性的发展。
IEGT具有作为MOS系列电力电子器件的潜在发展前景，具有低损耗、高速动作、高耐压、有源栅驱动智能化等特点，以及采用沟槽结构和多芯片并联而自均流的特性，使其在进一步扩大电流容量方面颇具潜力。
另外，通过模块封装方式还可提供众多派生产品，在大、中容量变换器应用中被寄予厚望。
日本东芝开发的IECT利用了“电子注入增强效应”，使之兼有IGBT 和GTO两者的优点：低饱和压降，宽安全工作区(吸收回路容量仅为GTO的1/10左右)，低栅极驱动功率(比GTO低两个数量级)和较高的工作频率，器件采用平板压接式电极引出结构，可靠性高，性能已经达到 4.5KV/1500A 的水平。
第二章 FACTS概述
下图给出了某一可控串补单元各元件中的 电流与外加电压 Vc ，触发角 之间关系。 vc 为外加电压i L 其中 2 为可控硅导通角， 为可控硅阀电流（电感电流）；ic 为电容 i ac为线路电流。 电流， 可控串补装置与具有可变电感的并联LC 回路具有类似的特性，它的基频阻抗可由 下图的等值电路导出。
vc
t
iL
2
t
ic
t
iac
t
等值电路：
I m cos t
t0
C
L
基频阻抗表达 式为：
1 A 4A Z1 (2 sin 2 ) cos 2 ( KtgK tg ) C C C (2 K 1)
其中：
2 0 A 2 0 2
0 K
TCPS电压相量图
uB
u BC
uA
uC
2.3
统一潮流控制器（UPFC）
前述几种FACTS装置，如TCSC、TCPS、 SVC等，其功能是单一的。统一潮流控制器 （UPFC）的基本思想是用一种统一的可控 硅控制装置，仅通过控制规律的变化，就能 分别或同时实现并联补偿、串联补偿、移相 等几种不同的作用。
可控硅控制的串联补偿基本结构形式如下 图所示：
CF
C1
Cn
L1
Ln
其中 C 为串补电容的固定部分， C 至 C 为 可变部分，可按运行要求提供合适的串联 补偿电容。
F
1
n
在可控硅支路中串有电感。通过可控硅触 发角控制，可使串补程度连续地变化。 可控硅由两个反向并联部分组成，保证正 弦量在正、负两个半波均能导通。
目前，灵活交流输电系统的开发应用在电力系统 潮流控制集中在下述两个方面： １.提高输电线路的传输功率极限。现行系统由稳 定条件限定的输送功率极限偏低，输电线路远未 被充分利用。采用 FACTS 技术可使输电线路的 输送功率极限接近导线的热极限（导线发热使弧 垂达允许极限值）。 FACTS 技术的应用可使线 路输电能力提高 50 ％一 100 ％。这将使输电线 路的输送能力得到充分利用。 ２.使输电线路的潮流功率能够按预定计划实现控 制。
SVC和STATCOM的区别
FACTS的基本概况和发展前景一、FACTS概况柔性交流输电技术（Flexib le Altern ating Curren t Transm issio n System s，简称FAC T S）又称为灵活交流输电技术，由美国电力专家N.G. Hingor ani于1986年提出，并定义为“除了直流输电之外所有将电力电子技术用于输电的实际应用技术”。
它是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于控制交流输电的新技术。
FACTS自诞生始就受到各国电力科研院所、高等院校、电力公司和制造厂家的重视，得到了广泛的研究和迅速的推广应用，成为电力工业近20年来发展最快和影响最广的新兴技术领域之一。
目前已发明了近20种F A CTS控制器，部分已经商业化并取得良好的成效，成为解决现代电网诸多挑战的重要手段之一。
并使得电力系统的运行可靠性、电能质量的优质性、和系统运行的经济性得到前所未有的改善。
FACTS的基石是大功率电力电子技术，核心是FAC TS控制器，关键是对输电网参数和变量的柔性化控制，使得电力系统中影响潮流分布的电压、网络阻抗、和功角这三个电气量可以人工调整。
F ACTS技术通过适当的改造，还可应用于配电和用电网络，以改善电能质量和提供用户定制电力。
二、FACTS的发展背景柔性交流输电系统的提出与发展，一方面与电力电子技术的飞跃发展有关，另一方面，也与当时美国的国情有关。
在美国，由于电网转售电力的日益增加，使得输电系统中潮流分布十分不合理，加重了输变电设备与线路的负担，使输电容量的储备日益减少。
另外，由于环境保护等因素，建设新的高压输电线路的造价大大提高，并且十分困难。
FACTS技术2
什么是facts技术？
• FACTS(Flexible Alternative Current Transmission System) • 柔性交流输电系统 • FACTS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。 •
• FACTS技术实际上是一系列基于电力电子 技术的电力系统控制器的集合，FACTS 控 制器都具有提高交流输电系统运行联电容器（TCSC） ――“线路阻抗控制器” 静止同步补偿器（STATCOM） ――“电压控制器” 统一潮流控制器（UPFC） ――“所有的传输参数控制器” 可转换静止补偿器（CSC） ――“灵活多功能补偿器”是与UPFC一样基于GTO型 换流器的串并联联接的控制器，但功能更强大，可同时控 制多回线路的潮流，具体有两种形式，即线间潮流控制器 （IPC）和广义UPFC（GUPFC）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
柔性交流输电技术（FACTS）摘要：灵活交流输电系统(FACTS)可实现对电力系统的某个或多个参数进行控制，以提高系统的稳定性和传输容量。
本文介绍了柔性交流输电(FACTS)的概念,介绍了主要几种FACTS控制器的组成及其对电网的作用，给出了FACTS技术在电力系统稳态和动态中的具体应用，即可进行快速、连续、灵活的无功功率、电压和动态潮流控制，抑制系统低频振荡和次同步振荡，提高电网的动态性能和稳定水平。
关键词：柔性交流输电；低频振荡；次同步振荡；潮流控制；电力系统FACTS TechnologyAbstract:A flexible AC transmission system (FACTS) can realize control for certain parameter or multiple parameters of power system,so as to raise stability and transmission capacity of the system.The concept of Flexible AC Transmission System(FACTS) is presented.Introduction was made to the construction of several concrete FACTS controllersand its effect to the power gird. Actual application of FACTS technology was given in stable and dynamic status of power system.Reactive power, voltage and dynamic flow control could be carried out fast, continuously and fl exibly, which restricted the system’s low frequency oscillation and subsynchronous oscillation, to raise dynamic performance and stability level of power grid.Key words:FACTS；low frequency oscillation; subsynchronous oscillation; flow control; power system一、引言近年来，随着大机组、大电厂、大电网、高电压、远距离及高度自动化为特征的大电力系统的形成，在获得益处的同时也面临了一些问题：潮流控制问题，在电网中自由潮流变化较大，造成了大量电能的损耗，难以实现最优潮流；电网缺少动态、连续的控制手段，难快速改善系统稳定性以提高传输容量；传统的机械控制方式速度较慢，对动态稳定的控制缺乏足够的能力。
而灵活交流输电系统(FACTS) 技术的出现，为解决这些问题提供了条件，为建设智能电网提供了技术支持。
FACTS技术是现代电力电子技术与传统的潮流控制( 如阻抗控制, 功角控制等) 相结合的产物。
它可以用可靠性很高的大功率可控硅元件代替传统元件中的机械式高压开关, 从而使电力系统中影响潮流分布的三个主要电气参数( 电压、线路阻抗及功率角) 可按照系统的需要迅速调整, 以期实现输送功率的合理分配, 电压的合理控制, 降低功率损耗和发电成本, 大幅度提高系统稳定性,可靠性[1]。
此项技术是实现电力系统安全经济、综合控制的重要手段。
二、FACTS技术简介柔性交流输电系统是指装有电力电子型或其他静止型控制器以加强系统可控性和增加功率传输能力的交流输电系统。
FACTS设备是FACTS家族中具体的成员,指用于提供一个或多个控制交流输电系统参数的电力电子系统或其他静止设备[2]。
FACTS技术是利用现代大功率电力电子技术改造传统交流电力系统的一项重大改革,被认为是21世纪初可以实施的技术改革措施,已成为当今先进国家电力界研究的热点。
FACTS技术已被国外的一些较权威性的输电技术研究者和工作组称为“未来输电系统新时代的三项支撑技术(FACTS技术、先进的控制中心和综合自动化技术)之一”[3],或是“现代电力系统中的三项具有变革性影响的前沿性课题(柔性输电技术、智能控制、基于全球卫星定位系统(GPS)的新一代动态安全分析与监测系统)之一”[4]。
FACTS技术是基于电力电子技术改造交流输电的系列技术,它对交流电的无功(电压)、电抗和相角可以进行控制,从而能有效提高交流系统的安全稳定性,使传统的交流输电系统具有更高的柔性和灵活性,使输电线路得到充分利用,以满足电力系统安全、可靠和经济运行的目标。
自从美国电力科学研究院(EPRI) N.G.Hingo rani博士于1986年提出FACTS概念以来, FACTS技术就得到了极大的发展,相继出现了多种FACTS设备,如统一潮流控制器(unified power flow controller, 缩写为UPFC)、可控串联补偿、静止补偿器(static synchronouspensator ,缩写为STAT)等。
FACTS技术以电力电子设备为基础结合现代控制技术来实现对原有交流输电系统参数及网络结构的快速灵活控制，从而实现增强系统可靠稳定性和大幅提高线路的输送能力的目的。
下图为FACTS装置的基本模型，图中V S为发电机的端电压；Vm为FACTS装设点母线电压；Vr为无穷大母线电压；X1、X2为输电线路等效电抗；Iq为FACTS输出无功电流；Vpq为控制器作用产生的电压降。
三、主要FACTS控制器介绍FACTS技术的核心是FACTS控制器，根据控制器在系统中的联接方式，可以将其分为：并联型、串联型和并联-串联组合型FACTS控制器。
（一）并联型FACTS控制器SVC是一种静止的并联无功发生或者吸收装置，它包括晶闸管控制电抗器TCR、晶闸管投切电抗器TSR、晶闸管投切电容器TSC以及它们之间或与机械投切并联电容器MSC/电抗器MSR 构成的某种组合体。
其结构如图1所示，SVC 是目前应用最为广泛的FACTS控制器之一，它主要通过调整其输出容性或者感性电流用以控制节点的电压水平。
SVC不仅用于输电网以提高传输可控性、系统稳定性和输送容量，还广泛应用于配电网用以提高供电可靠性、降低线损和改善电能质量。
STAT是一种并联的、能进行无功补偿的静止同步“发电机”，功能与SVC 基本相同，但是运行围更宽，调节速度更快。
一般STAT中的变换器可以采用电压型变换器VSC，如图2a)所示；也可以采用电流型变换器CSC，如图2b)所示。
目前基于VSC的STAT更常见，它通过调节其直流侧电容电压的幅值和(或)变换器的调制比，可以控制变换器交流输出电压的幅值，进而改变装置输出电流的极性(容性或感性)和大小，达到实现无功控制、电压控制、阻尼控制目的，以提高系统静态和暂态稳定性。
3）静止同步发电机SSGSSG是通过在STAT直流侧引入电源或大容量储能系统的静止自换流开关式功率变换器，可与交流电力系统并网运行，通过调节其多相输出电压而达到与电网交换可独立控制的有功和无功功率的目的。
（二）串联型FACTS控制器1）晶闸管控制串联电容器TCSCTCSC是一种阻抗补偿设备，通过晶闸管控制来实现连续补偿度调节的线路串联补偿装置。
其结构如图3a)所示，通过控制TCR支路上晶闸管的导通角，可以在一定围连续调节TCSC提供的等效阻抗。
与其他串联补偿装置相比，TCSC简单灵活能够弥补固定串补存在的不足，能够进行动态潮流控制、阻尼功率振荡、抑制次同步振荡、提高系统暂态稳定水平和增加输送能力、优化潮流分布和降低网损等[5]。
2）晶闸管控制串联电抗器TCSRTCSR是一种感性补偿设备，串联在输电线路上用以提供连续可控的补偿感抗。
其结构如图3b)所示，工作原理与TCSC比较类似，也是采用晶闸管触发角控制。
3）静止同步串联补偿器SSSCSSSC是一种不含外部电源的静止式同步无功补偿设备，串联在输电线路上并产生相位与线路电流正交、幅值可独立控制的电压，能通过增加或减少线路上的无功压降来控制传输功率的大小。
SSSC也可包含一定的暂态储能或耗能装置，通过调节线路上的有功压降而进行有功补偿，从而达到改善电力系统动态性能的目的[6]。
（三）并联-串联组合型FACTS控制器1）统一潮流控制器UPFCUPFC是由STAT和SSSC基于共同的直流链路耦合形成，并在无源的情况下即可同时进行无功功率和有功功率补偿的一种串联- 并联组合型FACTS控制器。
其单相结构如图4所示，UPFC综合了许多FACTS控制器的灵活控制手段，是FACTS控制器中功能最强大的器件，具有全面的补偿功能，不但能提供独立可控的并联无功功率补偿，而且还可以通过向线路注入相角不受约束的串联补偿电压，同时或选择性的控制线路上的电压、阻抗和相角，可实现有功和无功的潮流控制，进而提高线路传输能力、稳定性及阻尼振荡。
2）晶闸管控制的移相器TCPSTTCPST是一种采用晶闸管开关调节、能提供快速可变相角的晶闸管控制移相器。
其单相结构如图5所示，每相包括一个并联和一个串联的变压器，并联绕组的原边连接到另外两相，产生一个相位与控制相电压垂直的电压相量，通过电力电子电路进行适当调节(即改变极性和幅值等)后叠加到控制相电压上，从而达到可控移相的目的。
TCPST通过调节相位能够有效的控制电网的潮流，提高暂态和中长期稳定性，阻尼功率振荡。
3）相间功率控制器IPCIPC是一种可对有功功率和无功功率进行控制的组合型FACTS控制器，它的每相包括一组并联的、分别从属于独立移相单元的容性和感性支路，通过采用机械式或电力电子电路来调整各支路的移相、阻抗，达到分别控制电网的有功或无功功率的目的。
四、FACTS控制器在电力系统稳态运行中应用（一）电力系统的无功功率和电压控制在电力系统电压稳定中，无功功率起到了决定电压稳定性的关键作用。
电力系统中的无功功率主要是在电气设备中建立和维持磁场，完成电磁能量的相互转换，为系统提供电压支撑。
如果无功功率严重不足，则可能引起电压失稳，特别是当系统故障需求的无功功率大幅增加时，网络无功功率缺乏和电压下降相互影响，形成恶性循环，将会导致电压崩溃的发生。
如果电网无功功率不足，就需要进行无功功率的分层、分区、就地补偿。
SVC、STAT、UPFC等静止无功补偿装置比传统的固定电容器、同步调相机等补偿装置能更快速、连续、灵活地补偿电力系统的无功功率。
同时还可以利用这些F A C T S装置进行无功优化管理，使系统的无功潮流达到最优分布。