Резко переменная нагрузка, к которым относят прокатные металлургические станы, дугоплавильные печи, тяговые подстанции электрифицированного транспорта, ветреная, солнечная генерация, подъёмные механизмы портов и шахт, машиностроительное производство в период своего функционирования образуют толчковые нагрузки [1-3]. Это сказывается на всей системе электроснабжения, что приводит к снижению напряжения в узле нагрузки и изменению фазы этого напряжения по отношению к источникам питания. При достаточно большой (по сравнению с мощностью системы) толчковой нагрузке последняя будет вызывать в системе длительные колебания частоты. Такие воздействия приводят к нарушению статической устойчивости узла нагрузки, которые могут привести к лавине напряжения и к лавине частоты, что недопустимо. С появлением мощных высоковольтных полностью управляемых приборов типа IGBT (биполярные транзисторы с изолированным затвором) появилась возможность реализации современного типа устройств, называемых СТАТКОМ (статический синхронный компенсатор, или генератор реактивной мощности). СТАТКОМ представляет собой управляемый инвертор напряжения (УИН) с внутренним сопротивлением, близким к нулю. Его подключение к сети производится через линейный реактор, обеспечивающий преобразование разности напряжений сети и СТАТКОМ в выходной ток СТАТКОМ, то есть преобразование источника напряжения в источник тока. СТАТКОМ фундаментально решает проблему качества электрической энергии и имеет следующие достоинства [4]:
- улучшает статическую устойчивость узла нагрузки с толчковой нагрузкой;
- улучшает пропускную способность электрооборудования;
- фильтрация гармоник в сети;
- уменьшение потерь при передаче и распределении электрической энергии;
- повышение коэффициента мощности;
- минимальное воздействие на питающую сеть при их запуске;
- гибкий диапазон компенсации реактивной мощности. Регулирование осуществляется как в ёмкостном, так и индуктивном диапазоне.
- выполнение функции мульти-компенсации, что позволяет контролировать перенапряжения в режиме реальном времени, демпфирует качания мощности энергосистемы.
СТАТКОМ выпускают мощностью от 1Мвар до 100 Мвар, напряжением 6, 10, 27, 35 до 110 кВ.
Недостатки СТАТКОМ:
– высокая стоимость оборудования;
– необходимость сложной системы охлаждения;
– потребность в квалифицированном обслуживании.
