国家标准《静止式动态无功补偿装置 功能特性》征求意见稿编制说明

一、概述

国家标准《静止式无功功率补偿装置(SVC)功能特性导则》被列入了2003年国家标准制修订计划，计划编号为20032411-T-469。完成年限2005年。本标准由国家标准化管理委员会提出;全国电压电流等级和频率标准化技术委员会(以下简称“标委会”)归口并负责起草。

本标准主要起草单位：

本标准主要起草人：

本标准参加起草单位：

本标准参加起草人：

为了保证标准质量，特别邀请西安交通大学夏道止教授、王兆安教授、清华大学陈建业教授、中国电力科学研究院林海雪教授级高工(兼)、全国电力电子学标委会秘书处周观允教授级高工(兼)担任标准编制工作组顾问。

1、 标准项目的提出和编制过程

该项目是在全国电压电流等级和频率标委会委员、鞍山荣信电力电子有限公司左强总经理的提议下，于2001年初和《静止式动态无功补偿装置(SVC) 现场试验导则》国家标准项目一起，向国家标准委提出立项申请，2003年底被批准立项的。

2004年第1季度，标委会秘书处研究确定：成立以全国电压电流等级和频率标委会秘书处、全国电力电子学标委会秘书处、中国电力科学研究院、西安领步电能质量研究、鞍山容信电力电子有限公司为主要起草单位的标准编制工作组;随着工作的进一步开展，还将扩展供电、用电、设备及其主要部件制造行业的工程技术人员参加标准编制工作。

根据2004年6月23日国家标准委高新技术部有关“无功补偿装置”国家标准规划及制定工作会议精神，两项《静止式动态无功补偿装置(SVC)》国家标准的制定过程中将积极吸收相关行业和单位的意见。

2004年12月21-23日，于北京召开了主要起草人和顾问工作扩大会议。会议就采用美国IEEE相应标准的基本原则达成以下共识：

——本标准不是等同、也不是修改采用，但鉴于美国IEEE 1303：1994相应标准的框架和技术内容有一定价值，因此在编制我国标准时应作为主要参考文件;关键是要保证国家标准的先进性，提高产品竞争力，技术内容可适当超前以指导科研;

——标准的适用范围要突破美国IEEE相应标准，涵盖输电和配电系统;

——保持立项时的标准名称，暂不改变;

——标准中，对实现产品性能的方法(例如冷却方式)不应强行做推荐性规定;

——该标准在编制过程中，要注意与国家标准《静止式动态无功补偿装置 现场试验》的编制工作的密切协调;

——标准内容不应与现行国家标准发生矛盾;

——编制标准时应注意充分研究现正在编制的相关电力行业标准和可控硅阀国家标准。

会议对由西安领步电能质量研究所、鞍山荣信电力电子有限公司分别组织翻译，并聘请有关专家校对的最新IEEE标准进行了集体校对;研究商讨了IEEE 1303：1994各章条的采用程度和增删意见。会议决定由刘军成高级工程师执笔起草、林海雪教授级高工校核本标准的征求意见稿讨论稿，然后提交2005年5月召开的主要起草人会议，供集体讨论修改。

2005年5月18日至19日在鞍山市召开了第2次主要起草人和顾问工作扩大会议。 会议讨论了西安领步电能质量研究所执笔完成的国家标准《静止式动态无功补偿装置(SVC) 功能特性》征求意见稿讨论稿，提出了具体修改意见。

本标准征求意见稿是经西安领步电能质量研究所在会后修改，林海雪、周观允两位顾问校核，标准编制工作组负责人李世林审定过的。

2、 国内外SVC的过去、现在和发展趋势

将电容器与网络感性负荷并联是补偿无功功率的传统方法，在国内外获得了广泛的应用。并联电容器补偿无功功率具有结构简单、经济方便等优点，但其阻抗是固定的，故不能跟踪负荷无功需求的变化，即不能实现对无功功率的动态补偿。随着电力系统的发展，要求对无功功率进行动态补偿，从而产生了同步调相机。它是专门用来产生无功功率的同步电动机，在过励磁或欠励磁的情况下，能够分别发出不同大小的容性或感性无功功率。由于它是旋转电动机，运行中的损耗和噪声都比较大，运行维护复杂，响应速度慢，难以满足快速动态补偿的要求。

20世纪70年代以来，同步调相机开始逐渐被静止型无功补偿装置所取代。早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器型的。饱和电抗器比之同步调相机具有静止、响应速度快等优点;但其铁心需磁化到饱和状态，因而损耗和噪声还是很大，而且存在非线性电路的一些特殊问题，又不能分相调节以补偿负荷的不平衡，所以未能占据主流。

随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，应用晶闸管技术的静止无功补偿装置进入了无功补偿的舞台，并逐渐占据了静止无功补偿装置的主导地位。于是静止无功补偿装置(SVC)成了专门使用晶闸管的静止无功补偿装置。静止无功补偿装置主要包括晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)。

静止式无功功率补偿装置(简称SVC)从70年代开始在国外投入运行，应用于输电系统用以提高系统稳定性;应用于配电系统及工业用户用以改善电网电能质量。

我国从80年代开始研究SVC技术及其应用。结合国内第一套±500kV直流输电项目的实施，国内曾派出大批技术人员去当时的BBC公司进行SVC方面的技术培训，并完成了第一套国内自行设计的SVC系统，该系统应用在湖北大冶钢厂，用以改善炼钢过程中产生的电压波动、闪变以及三相不平衡度等电能质量指标。随后有关研制生产SVC装置的企业逐渐增多。据不完全统计，目前国内SVC市场的年容量为8亿人民币，随着区域性电网的互联及对电能质量的重视，SVC的市场需求将更加突出。

1998年国家计委将静止式无功功率补偿装置这一技术列入《国家优先发展的高技术产业化重点领域》之列。目前SVC已形成产业化。

目前没有相应的国际标准。美国、欧共体、俄罗斯、乌克兰等有相应的标准或统一的技术文件，其中以美国的电工电子工程师学会(IEEE)标准其技术先进，可操作性强，规定具体。

二、编制原则

本标准的编制遵守：

GB/T 1.1-2000 标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则;

GB/T 1.2-2002 标准化工作导则 第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法。

三、准立项的必要性及其意义

1、 当前市场和生产状况

目前，我国SVC产业化逐步扩大。据不完全统计，国内SVC市场的年容量目前为8亿人民币，随着区域性电网的互联及对电能质量的重视，SVC的市场需求将更加突出。

SVC生产企业基本可划分为3大群体：国外进口产品、合资企业、国内独资企业。合资企业及国内独资企业产品已经走向了规模化、专业化经营，占据了该产业的半壁江山。

2、 制定本标准的目的和意义

随着SVC产业化的逐步扩大，尽快制定有关功能特性和应用导则方面的国家标准对规范我国SVC的产业化和SVC的进出口，对支持我国高新技术的发展具有重要意义，是相关经济技术领域急需的标准。

SVC在电力系统及工业环境的应用中,下列电能质量技术参数急需得到有序控制:

a 电压控制

——稳态电压控制

——提高电压稳定性

——提高系统稳定性

——抑制功率振荡(次同步振荡)

b 无功功率控制

——无功协调(调配)

——负荷变化的快速校正

——功率因数的快速调整

——抑制电压波动、闪变，调整三相不平衡度

——控制非工频频率

本标准的制定可以有效的解决上述问题,引导SVC产业的有序发展,促使合理利用资源,改善电能质量,控制电网的安全稳定运行.由于SVC系统属于专业性很强的产品，大多数用户对此还不甚了解，难以对制造商进行技术方面的约定。因此制定相关SVC功能特性标准有利于用户有目的的选择产品。

四、 标准相关内容的解释

《静止式动态无功补偿装置(SVC)功能特性导则》国家标准参考了美国IEEE Std1031-2000标准。主要进行了下述修改补充：

1) IEEE Std1031-2000主要对应用于输电系统的SVC系统的功能特性进行了详细要求，未涉及该系统在配电系统、工业用户环境的应用。本标准增加了上述相关内容。

2) 在相关章节增加了SVC抑制电压波动、闪变的具体要求

3) 对SVC系统响应特性等进行了重新定义。

SVC系统响应特性属于其最主要指标之一，直接影响SVC系统运行后的效果及其作用大小。该标准采用了下述响应特性方法，便于企业、用户根据实际应用用途选择：

——SVC系统整体调节时间;

——控制系统响应时间;

4) 引入了“闪变改善率”的概念。

此概念用于对于要求具备抑制电压波动闪变的工业、配电用SVC。

5)对于冷却方式，根据目前的市场情况，增加了热管冷却方式，同时增加了与此相关的其他内容。

6)于SVC系统对谐波“污染”的抑制，不仅提出应解决SVC自身产生的谐波问题，同时若用户提出要求，应解决用户、电网的背景谐波问题，并提出了相关细节内容。