靜止無功補(bǔ)償器的典型代表是晶閘管投切的電容器(TSC),和晶閘管控制的電抗器(TCR)。實(shí)際應(yīng)用中,將TCR與并聯(lián)電容器配合使用,根據(jù)投切電容器的元件不同,可分為TCR與固定電容器配合使用的靜止無功補(bǔ)償器,和TCR與斷路器投切電容器配合使用的補(bǔ)償器,以及TCR與TSC配合使用的無功補(bǔ)償器。這些組合而成的SVC的重要特性是它能連續(xù)調(diào)節(jié)補(bǔ)償裝置的無功功率,進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,使補(bǔ)償點(diǎn)的電壓接近維持不變,但SVC只能補(bǔ)償系統(tǒng)的電壓,其無功輸出與補(bǔ)償點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電壓的平方成正比,當(dāng)電壓降低時(shí)其補(bǔ)償作用會(huì)減弱。SVC的主要作用是電壓控制,采用適當(dāng)?shù)目刂品绞胶?,SVC也可以有阻尼系統(tǒng)功率振蕩和增加穩(wěn)定性等作用。目前,SVC技術(shù)已經(jīng)比較成熟,國(guó)外從60年代就已經(jīng)開始應(yīng)用SVC,七十年代末開始用于輸電系統(tǒng)的電壓控制,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,不僅將靜止無功補(bǔ)償器,用于輸電系統(tǒng)的電壓控制,也用于配電系統(tǒng)的補(bǔ)償和控制,還可用于電力終端用戶的無功補(bǔ)償一電壓控制。
未來SVC裝置各領(lǐng)域的需求如下:
?、匐娋W(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域
目前電網(wǎng)側(cè)SVC主要應(yīng)用于35kV以上線路,在不同電壓等級(jí)下,電網(wǎng)安裝無功補(bǔ)償裝置與變壓器的容量比值呈現(xiàn)出電壓等級(jí)越高,比值越大的關(guān)系,安裝40%左右變壓器需要裝配SVC且SVC調(diào)節(jié)容量為變壓器容量的15%估算,電網(wǎng)側(cè)每年所需SVC的市場(chǎng)容量約為38億元。
目前電網(wǎng)應(yīng)用比例要明顯小于企業(yè)用戶,伴隨對(duì)電網(wǎng)建設(shè)投資的不斷加大,智能電網(wǎng)的技術(shù)要求不斷提高,這也意味著電網(wǎng)領(lǐng)域中對(duì)SVC裝置的需求存在巨大增量空間。上圖中根據(jù)第二階段電網(wǎng)整體投資推算得出SVC市場(chǎng)規(guī)模,并平均分配到未來幾年,從國(guó)家電網(wǎng)的規(guī)劃結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況來看,2013年之后或?qū)⑹鞘袌?chǎng)需求大規(guī)模爆發(fā)的集中時(shí)段。
?、陲L(fēng)電建設(shè)領(lǐng)域
按照國(guó)家能源局所提出的風(fēng)電并網(wǎng)指標(biāo),將在2015年之前實(shí)現(xiàn)9000萬千瓦風(fēng)電機(jī)組上網(wǎng),而目前我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量約為2000萬千瓦,這意味著未來5年中,每年平均要實(shí)現(xiàn)1400萬千瓦的風(fēng)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)上網(wǎng),目前風(fēng)電所需無功補(bǔ)償?shù)娜萘考s占裝機(jī)容量的20%-30%,以平均為25%計(jì)算,每年風(fēng)電機(jī)組所需的SVC裝置大概在350萬千乏左右。以單位價(jià)格150元/千乏計(jì)算,風(fēng)電站建設(shè)方面每年市場(chǎng)容量大概5.25億元左右。
?、垭姎饣F路
按照國(guó)家《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,到2020年,全國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程將達(dá)到12萬公里,電氣化率達(dá)到60%,這意味著到2020年全國(guó)電氣化鐵路運(yùn)營(yíng)里程將達(dá)到7.2萬公里。通常電氣化鐵路要求每隔50公里就需要設(shè)一個(gè)變電站,截止到目前,我國(guó)電氣化鐵路里程已經(jīng)突破3萬公里,以未來十年內(nèi)建設(shè)4萬公里計(jì)算,則要同時(shí)建設(shè)800個(gè)牽引變電站,以每個(gè)變電站SVC裝置造價(jià)為250萬計(jì)算,每年市場(chǎng)容量在2億元。
?、芤苯?、煤礦、化工等其他領(lǐng)域
伴隨我國(guó)節(jié)能減排工作的不斷深入,國(guó)家對(duì)于企業(yè)節(jié)能的要求也日益嚴(yán)格,尤其針對(duì)高耗能行業(yè),已經(jīng)下達(dá)具體減排目標(biāo),這將促使企業(yè)積極尋找減排措施,從而為SVC帶來市場(chǎng)空間。由于我國(guó)冶金、煤炭等行業(yè)企業(yè)數(shù)量眾多,市場(chǎng)基數(shù)大,保守估計(jì)每年的市場(chǎng)容量將不低于10億元。
在高壓靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償領(lǐng)域,由于TCR型技術(shù)成熟度比較高,推廣早,在目前市場(chǎng)中占據(jù)絕大多數(shù),雖然MSVC應(yīng)用要晚于TCR型SVC,但是發(fā)展速度很快,客戶的認(rèn)知度已經(jīng)上升到一個(gè)較高的階段。作為SVC裝置的重要種類之一,由于MCR型SVC對(duì)風(fēng)電場(chǎng)及特高壓輸電線路具有較強(qiáng)的適用性,且未來以上兩個(gè)領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)入快速增長(zhǎng)時(shí)期,未來幾年中,MCR型SVC市場(chǎng)規(guī)模將呈現(xiàn)出較快的發(fā)展趨勢(shì)。
根據(jù)不同領(lǐng)域未來對(duì)SVC裝置的需求,未來SVC市場(chǎng)總?cè)萘繉⒈3衷?6億元左右,其中MCR型SVC將會(huì)呈現(xiàn)出較快發(fā)展的趨勢(shì),未來幾年內(nèi)主要類型SVC市場(chǎng)規(guī)模見下圖:
目前我國(guó)高壓領(lǐng)域的市場(chǎng)中,TCR、MCR沒有各方面均絕對(duì)占優(yōu)的型式,用戶需結(jié)合工程具體條件適當(dāng)選用。隨著技術(shù)的發(fā)展以及各種原材料、元器件比價(jià)的變化,某種型式在一定使用條件下會(huì)有相對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。TCR優(yōu)點(diǎn)在于響應(yīng)速度快,適用于電弧爐等要求響應(yīng)時(shí)間的設(shè)備,MCR相應(yīng)時(shí)間稍長(zhǎng),但是能夠做成超高壓直掛式,對(duì)于解決工頻過電壓是較好的方案,未來在特高壓輸電領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。