中国矿业大学
本科生毕业设计
姓名：学号：
学院：应用技术学院
专业：电气工程及其自动化
设计题目：静止同步补偿器（STATCOM）仿真和研究专题：
指导教师：职称：
2009 年6 月徐州
中国矿业大学毕业设计任务书
学院应用技术学院专业年级电气05-1班学生姓名
任务下达日期：2009年 2 月25 日
毕业设计日期：2009年 2 月25 日至2009年 6 月20 日
毕业设计题目：静止同步补偿器（STATCOM）仿真和研究
毕业设计专题题目：
毕业设计主要内容和要求：
低功率因数和谐波污染是供电系统普遍存在的问题，已成为供电领域迫切需要解决的重要课题之一。配电系统静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，STATCOM）可以有效地避免SVC装置的缺点，具有广阔的应用前景。本课题具体任务如下：
1 分析STATCOM的主电路结构及工作原理，建立数学模型；
2 熟悉无功检测方法及STATCOM的控制策略；
3 在PSCAD/EMTDC环境下建立STATCOM的仿真模型，并进行仿真分析。院长签字：指导教师签字：
中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书
指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：
成绩：指导教师签字：
年月日
中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书
评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：
成绩：评阅教师签字：
年月日
中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书
评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：
成绩：评阅教师签字：
年月
中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩
摘要
电能质量的问题，尤其是无功功率和谐波的问题，严重威胁着电网的安全运行。静止同步补偿器（STATCOM），作为新一代无功功率补偿装置，它与现有的静止无功补偿装置(SVC)相比，具有调节速度更快、运行范围更宽、吸收无功连续、谐波电流小、损耗低、所用电抗器和电容器容量及安装面积大为降低等优点，引起了国内外科研与工程领域的广泛关注。
论文通过对STATCOM的现状和发展趋势，无功的产生和影响，无功补偿的意义的分析，进行了STATCOM工作原理的研究，并建立了STATCOM的数学模型，采用基于瞬时无功功率理论的检测方法，选择合适的控制策略，在PSCAD/EMTDC环境下进行了仿真分析，得出仿真后的波形。仿真结果表明STATCOM能够对负荷进行快速地无功补偿，证实本模型算法的合理性、正确性，具有一定的参考价值。
关键词：无功补偿；静止同步补偿器；瞬时无功； PSCAD/EMTDC；
ABSTRACT
The problem of electric energy quality menaces seriously the safe operation of power network, especially reactive power and harmonics. The static synchronous compensator (STATCOM), takes the new generation reactive power compensation system, it compares with existing static idle work compensation system (SVC), has the adjustable speed to be quicker, the movement scope to be wider, the absorption idle work, the harmonic current small, to lose continuously low, uses the reactor and the capacity of condenser and the erection space to reduce and so on merits greatly, has caused the domestic and foreign scientific research and the project domain widespread attention.
The paper through to the STATCOM present situation and the trend of development, the idle work production and the influence, the idle work compensation's significance's analysis, has conducted the STATCOM principle of work research, and has established the STATCOM mathematical model, uses based on the instant reactive power theory examination method, chooses the appropriate control policy, has carried on the simulation analysis under the EMTDC/PSCAD environment, after obtaining the simulation profile. The simulation result indicated that STATCOM can shoulder carries on fast the idle work compensation, confirmed that this model algorithm's rationality, the accuracy, have certain reference value.
Keywords: Reactive power compensation; STATCOM; Instantaneous reactive; PSCAD/EMTDC;
目录
1 绪论 (1)
1.1引言 (1)
1.2论文研究背景和研究的意义 (1)
1.3无功功率 (3)
1.4无功补偿的意义 (3)
1.5主要无功补偿装置及其工作原理 (5)
1.5.1 并联电容器 (6)
1.5.2 同步调相机(Synchronous Condenser-SC) (6)
1.5.3 静止型无功补偿装置(Static Var Compensator-SVC) (7)
1.6 STATCOM研究现状和发展趋势 (9)
1.6.1 STATCOM研究现状 (9)
1.6.2 STATCOM发展趋势 (10)
1.7本文研究的主要内容 (11)
2 STATCOM的工作原理及数学模型 (11)
2.1 STATCOM的基本电路结构 (11)
2.2 STATCOM的工作原理 (13)
2.3 STATCOM的数学模型的建立 (16)
3 无功功率检测方法和STATCOM的控制策略 (19)
3.1 无功功率检测方法 (19)
3.1.1 d-q矢量变换理论 (20)
3.1.2 三相对称系统的瞬时无功功率 (22)
3.2 STATCOM装置的控制方法 (24)
3.2.1 直接电流控制 (24)
3.2.2 间接电流控制 (24)
3.2.3 电流间接与直接控制的特点 (25)
4 STATCOM装置的无功补偿仿真研究 (26)
4.1 仿真工具软件PSCAD/EMTDC简介 (26)
4.1.1 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的概况 (26)
4.1.2 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的主要功能 (27)
4.1.3 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的主要结构及元件库 (27)
4.1.4 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的主要操作步骤 (29)
4.2 STATCOM的仿真 (29)
4.2.1 仿真的主接线图 (29)
4.2.2 仿真的主控制电路图 (30)
4.2.3 仿真的调制电路图 (30)
4.2.4 各仿真的波形图 (32)
4.3 本章小结 (33)
5 总结与展望 (33)
5.1结论 (33)
5.2展望 (34)
参考文献 (35)
英文原文 (37)
中文译文 (44)
致谢 (51)
1 绪论
1.1引言
近年来，随着经济的快速发展，我国的电力工业也取得了前所未有的成就。目前，我国电力系统的装机容量及发电量均居世界第二，业已形成了华东、华北、华中、东北、西北、南方六大区域网和山东、福建两个省网。随着以三峡水电站为代表的一批新兴发电工程的开发，以及超高压、大容量、远距离输电技术的发展，全国各大电网互联，直至出现全国性的大联网已成为必然的趋势。
随着电力工业的发展，电力电子装置的应用日益广泛，电网中的谐波污染也日趋严重。另外，大多数的电力电子装置功率因数很低，也给电网带来了额外负担，并且影响着供电质量。因此，如何抑制谐波和对无功功率进行补偿已经成为电力电子技术、电气自动化技术以及电力系统研究领域所面临的一个重大课题。
静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator，简称STATCOM )，是柔性交流输电系统(FACTS)中的重要成员之一，具有实时检测和补偿无功功率、支撑网络节点电压、补偿高次谐波等功能。本文将重点对基于新型电力电子器件IGCT ( Integrated Gate Commute Thyristor)的STATCOM主电路结构进行深入研究，为STATCOM的大容量和实用化寻求合适的解决方案。
1.2论文研究背景和研究的意义
在电力系统中，由于电感、电容元件的存在，系统中不仅存在着有功功率，而且存在无功功率。无功功率的存在对于电力系统和负荷的运行都非常重要，但其传输不仅会产生很大的有功损耗，而且沿着传输途径还会产生很大的电压降落，并且使电网的视在功率增大，从而对系统产生一系列不良影响，主要可以归纳为以下几个方面:
(1)电网总电流增加，使电力系统中的元件如变压器等的容量增大，从而增加了投资费用，在传送同样有功功率的情况下，增加了设备和线路的损耗。
(2)电网无功容量不足，会造成负荷端供电电压低，影响正常生产、生活用电;反之，若无功容量过剩，则造成电网运行电压过高，电压波动过大。
(3)降低了电网的功率因数，造成大量电能损耗。当功率因数由0.8
下降至0.6时，电能损耗提高了将近一半。
为了输送有功功率，需要送电端和受电端有一相位差，这可以在相当宽的范围内实现，而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功。这些无功功率必须从网络的某个地方获得。显然，如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法是在需要无功功率的地方进行补偿。
无功补偿的作用主要有以下几点:
(1)提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗;
(2)稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补偿，还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力;
(3)在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可平衡三相的有功及无功负载。
正因为无功补偿对于提高电网安全运行水平和电能质量有着如此重要的意义，这一技术正越来越受到人们的关注，并已成为研究的热点。FACTS是Flexible AC Transmission System的英文缩写，也可翻译为灵活交流输电技术，是指装有电力电子型或其他静止型控制器以加强可控性和增大电力传输能力的交流输电系统，是美国著名电力专家N.H.Hingorani博士于1986年提出的。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(包括系统应用技术及控制器技术)己被国内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”，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”。此概念提出后，FACTS技术迅速成为各国电力界研究的热点。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。
本文正是在这一背景下对STATCOM主电路结构、控制回路以及它的
仿真波形进行了深入的研究。
1.3无功功率
许多用电设备都是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。
为了保证电力系统中电能质量、电压质量、降低网络损耗以及安全运行，就要保持无功平衡，无功功率对供电系统和负载的运行都是非常重要的，电力系统网路元件的阻抗主要是电感性的，因此，为了输送有功功率，就要求送电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现，而为了输送无功功率，则要求两端电压有一差值，这只能在很窄的范围内实现，不仅大多数网络中某个地方活得，显然，这些无功功率如果都要有发电机提供并经过长距离传送是不合理的，会加大网络损耗，通常也是不可能的，合理的方法是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，实现就地平衡补偿；所以就要对电力系统进行无功补偿。
消耗无功功率的主要设备：有异步电动机、感应电炉、交流电焊机、变压器。在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60%～70%；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%～70%，改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。变压器消耗的无功功率一般为其额定容量的10%～15%，它的空载无功功率约为满载时的1/3。为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低压负载运行状态。
1.4无功补偿的意义
随着我国国民经济及科技水平的快速发展，各行各业对电能质量的要求也越来越高，特别是随着各种电子装置和精密设备的广泛应用，使得用户希望供电企业能够提供高效优质的电能。而在电力系统中，异步电动机、变压器以及电弧炉等装置要消耗大量的无功功率。这些无功功率如果不能及时地得到补偿的话，会对电网的安全、稳定以及经济运行产生不利影响，主要体现在以下几个方面：
1. 引起线路电压损耗增大
下图为局部电力网的等值电路图：
图1-1局部电力网等值电路
其中R 、 X 分别为线路的等值电阻和等值电抗; 2P 、2Q 分别为局部电力
网末端的有功负荷和无功负荷; 2U 为末端电压。可以证明，该局部电力网的
电压损耗?U 的计算公式如下:
2222122e P R Q X P R Q X U U U U U ++?=-≈≈ (1-1)
其中e U 为该电力网络的额定电压。由式（2-1）可知，由负荷的无功功率
2Q 引起的电压损耗为：
2x e Q X
U U ?= (1-2)
而由负荷的有功功率2P 引起的电压损耗为： 2R e P R
U U ?=
(1-3) 因为在一般的公用电网中，R 比X 要小的多，所以电网电压的波动主要
是由无功功率的波动引起的，而有功功率的波动对电网电压的影响则相对较
小。
图1-2综合负荷的电压静态特性
图1-2为综合负荷的静态特性图，从图中可以看到，在额定电压附近，
电压与无功功率的关系比电压与有功功率的关系要密切的多。当无功负荷由0Q 增加到1Q 时，如果系统的无功储备充足，则负荷将保持正常电压水平。
如果无功储备不足，系统的无功电源不能提供相应的无功负荷增量，则电压特性曲线上移到图中的虚线，此时系统电压被迫由N U 降为1U ，以此来达到
新的无功功率平衡。如果长时间在低压状态下运行，不仅影响工业生产的产
品质量，而且会损坏机械设备，造成安全隐患。甚至还有一些更为恶劣的状
况:诸如异步电动机在启动期间功率因数很低，这种冲击性无功功率会使电网
电压剧烈波动，甚至使接在同一电网上的用户无法正常工作。还有电弧炉、
轧钢机等大型设备会产生频繁的无功功率冲击，严重影响电网的供电质量。
因此，拥有充足的无功电源，动态快速的对无功功率进行补偿，是维持电力
网电压稳定、提高供电质量的首要前提。
2.使设备及线路损耗增加
当电力网中的无功功率增加时，总电流亦随之增大，因而设备及线路的
损耗就会增加，这是显而易见的。在图l-1，该局部电力网的线损功率为:
()2222122e P Q S S S R jX U +?=-≈+ (1-4)
其中有功线损为：
2222122e P Q P P P R U +?=-≈ (1-5)
在有功线损中，因无功功率在电力网中的流动而引起的部分为:
222Q e Q P R U ?≈ (1-6) 由式(1-6)可知，系统中的无功负荷越大，所引起的线路损耗就会越大。在我
国，电力网的线损率是表征供用电企业经济效益和技术管理水平的综合性技
术经济指标，也是国家贯彻节能方针，考核供电部门的一项重要指标。因此，
及时补偿系统无功负荷、提高系统功率因数，不仅能够节约能源、提高供电
企业经济效益，还能反应供电企业的技术管理水平。
3.增加设备容量
无功功率的增加，会导致电流增大和视在功率的增加，从而使发电机、
变压器及其他电气设备容量和导线容量的增加。同时，电力用户的启动及控
制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。这不仅会大大增加供电企业的运
行成本，而且会增加用电企业的生产成本，使得电网的经济运行大打折扣。
在电力网中，不仅包括一些稳定的无功负荷，还有一些冲击性的无功负
荷，只有对这些无功负荷进行动态补偿，才能防止供电质量的进一步恶化，
同时，对于节约能源，保障电网安全运行也具有重要意义。
1.5主要无功补偿装置及其工作原理
1.5.1 并联电容器
利用并联电容器是补偿无功功率的传统方法之一。在电力系统常用的无功补偿设备中，并联电容器的单位容量费用最低，有功损耗最小，运行维护最简便，而目可以分散安装，实现无功就地补偿，获得最好的技术经济效果，此外改变容量也方便，还可以根据主要分散拆迁到其他地点。因此以并联电容器作为无功补偿方式目前在国内外均得到广泛的应用。
下图为电力网中利用并联电容器进行无功补偿的等效电路图及相量图:
a）电路图b）相量图
图1-3并联电容器补偿无功功率的电路和相量图由图1-3可以看出，当并联电容器未投入使用时，电力网中的感性无功电流都由系统电源承担，使得系统功率因数较低;并联电容器投入后，向系统供应感性无功功率，分担了系统的绝大部分无功负荷，使得功率因数大大提高。但是在补偿过程中，如果电容的容量过大，就会使补偿后的电流相位超前于电压，出现过补偿，这会引起变压器一次电压的升高，而且容性无功功率在电力线路上传输同样会增加电能损耗，使温升增大，影响电容器的寿命，因此，在利用并联电容器进行无功补偿时，一定要认真计算补偿容量。
由于电容器只能向系统供应感性无功功率，而且它所供应的感性无功功率与其端电压的平方成正比，所以以并联电容器作为无功补偿方式存在以下一些缺点:首先是电压的调节特性差，当系统因无功负荷过大，出现电压下降时，电容器的无功输出反而减小，这会导致电网电压的进一步下降，从而威胁到整个电力系统的安全运行。其次，当电容器的补偿容量确定以后，其阻抗是固定的，因此在补偿过程中不能跟踪负荷需求的变化，也就是说不能实现对无功功率的动态补偿。而随着电力系统的发展，对无功功率进行快速动态补偿的需求越来越大。
1.5.2 同步调相机(Synchronous Condenser-SC)
传统的无功功率动态补偿装置是同步调相机，它实际上是不带机械负荷，空载运行的同步电动机。它有过激和欠激两种运行方式:在过激运行时，向系统提供感性无功功率，成为无功电源，提高系统功率因数和电压;在欠激运行时，则从系统吸收感性无功功率，成为无功负荷，降低系统电压。只要改变调相机的励磁，就可以平滑地改变其输出无功功率的大小及方向，因而可以
平滑地调节所在地区的电压，这是同步调相机相对于并联电容器的最大优点。
然而，由于同步调相机属于旋转电机，因此损耗和噪声都很大，运行和维护复杂，而目相应速度慢，在很多情况下己无法适应快速无功功率控制的要求。所以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。
1.5.3 静止型无功补偿装置(Static Var Compensator-SVC)
静止型无功补偿器是属于“柔性交流输电系统”(Flexible AC Transmission System-ACTS)范畴的无功功率电源，它有各种不同的形式，日前常用的有饱和电抗器型(SR 型)、晶闸管控制电抗器型((TCR 型)、晶闸管开关电容器型((TSC 型)二种。
早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器((Saturated Reactor-SR)型的，1967年，英国GEC 公司制成了世界上第一批饱和电抗器型静止无功补偿装置。此后，各国厂家纷纷推出各自的产品。图 1-4 a)是其等效电路图，由SR 和若干组不可控电容器组成。与电容C 串联的电感f L 与其构成串联谐振回路，兼作高次谐波的滤波器。而与饱和电抗器串联的电容SC C 则用以校正饱和电抗器伏安特性的斜率。图1-4 b)是其伏安特性图，当SR 单独作用时，补偿器的基波电流如图中点划线所示，其斜率因SC C 取值的不同而变化。当电容器单独作用时，补偿器的电流如图中虚线所示，即随其端电压的增大而增大。而补偿器的整体伏安特性则如图中实线所示。可以看出，当系统电压高于参考电压时，补偿器产生感性无功电流，降低系统电压，;而当系统电压低于参考电压时，补偿器则产生容性无功电流，提高系统电压。
a ）等效电路图
b ）伏安特性图
图1-4 SR 型静止无功补偿器等效电路与伏安特性图
SR 型静止无功补偿器与同步调相机相比，具有静止型的优点，响应速度快。但是由于其铁心需磁化到饱和状态，因而损耗和噪声都很大，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，所以未能占据静止无功补偿装置的主流。
进入70年代后，随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，使用晶闸管的静止无功补偿装置受到越来越多的关注并逐渐占据无功功率补偿的主导地位。1977年美国GE 公司首次在实际电力系统中演示运行了其使用晶闸管的静止无功补偿装置。1978年，在美国电力研究院的支持下，西屋电气公司制造的使用晶闸管的静止无功补偿装置投入实际运行。我们日前所说的静止无功补偿装置(SVC)往往专指使用晶闸管的静止无功补偿装置，主要包括晶闸管控制电抗器((Thyristor ControlledReactor-TCR)和晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor-TSC) 。
TCR 型补偿器由TCR 和若干组不可控电容器组成。如图2-5所示，与电容C 串联的电感f L 与其构成串联谐振回路，兼作高次谐波的滤波器，滤去由TCR 产生的5, 7, 11…等次谐波电流。TCR 由两个反并联的晶闸管与一个电抗器相串联，其工作原理就是通过控制晶闸管的触发延迟角 ，增大或减小补偿器的等效电抗，从而达到动态改变其吸收的基波电流和无功功率的大小，图b)为TCR 型补偿器的伏安特性图，当TCR 单独作用时，补偿器的基波电流如图中点划线所示，其值取决于晶闸管的触发角，而后者又取决于设定的控制规律和系统的运行状况等。当仅有电容器作用时，补偿器的电流如图中虚线所示，即随其端电压的增大而增大。当TCR 与电容器同时投入时，补偿器的电流如图中实线所示。所以，通过控制晶闸管的触发延迟角，TCR 型补偿器既可吸收感性无功功率，又可吸收容性无功功率，从而达到对系统无功功率和电网电压的动态控制。
a ）等效电路图
b ）伏安特性图
图1-5 TCR 型静止无功补偿器等效电路与伏安特性图
TSC 型补偿器的工作原理比较简单，其等效电路图如图2-6a)所示，利用两个反并联晶闸管将电容器并入电网或从电网中断开，其实只是以晶闸管开关取代了常规电容器所配置的机械式开关。
a）等效电路图b）伏安特性图
图1-6 TSC型静止无功补偿器等效电路与伏安特性图在工程实际中，一般将电容器分成几组，每组都可由晶闸管投切。这样，可以根据电网的无功需求投切这些电容器，TSC实际上就是断续可调的吸收容性无功功率的动态无功补偿器，其伏安特性按照投入电容器组数的不同而不同，见图1-6b）。电容器分组的具体方法比较灵活，一般希望能组合产生的电容值级数越多越好，这样可以尽可能的实现平滑调节，但是也应综合考虑到系统复杂性以及经济性的问题。另外，电容器的投切时刻必须是电源电压与电容器预先充电电压相等的时刻，否则将会产生冲击电流，很可能会破坏晶闸管或给电源带来高频振荡等不利影响
所有形式的SVC虽然能够快速动态的调节系统无功功率，但是我们应该注意到，这些SVC设备之所以能产生感性无功功率，依靠的还是其中的电容器，这就使得SVC与静电电容器有同样不可逾越的障碍，即电压调节特性差，另外装置的补偿能力受其安装容量的限制，这些缺点，都是促使STATCOM产生的必要条件。
1.6 STATCOM研究现状和发展趋势
1.6.1 STATCOM研究现状
采用电力电子半导体变流器实现无功补偿的思想早在20世纪80年代初就已提出，1980年日本研制出第一台士20Mvar STATCOM,1987年，美国Westinghouse(西屋公司)研制成1±Mvar晶闸管的STATCOM实验装置，并成功的进行了现场实验。1991年和1994年日本和美国分别研制成功了一套±80MV A和±100MV A的采用GTO晶闸管的STATCOM装置，并且最终成功的投入了商业运行。另外，用STATCOM来补偿工业负荷的研究也时有报道，使用的大都是GTO晶闸管和IGBT这样的全控型器件。在国内，1994年研制大容量STATCOM被列为电力部重点科研攻关项目。1999年3月，由清华大学和河南省电力局合作共同研制的±20Mvar STATCOM在河南朝阳变电站并网成功，使我国成为世界上继日本、美国、德国之后第四个拥有该
项技术的国家。2001年2月国家电力公司电力自动化研究院也将±500KvarSTATCOM投入了运行。目前清华大学与上海电力公司合作，正在研制基于IGCT±50Mvar链式STATCOM装置。东南大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学等院校与科研机构也在进行STATCOM的相关研究。但国内对STATCOM的研究和应用还处于刚刚起步阶段，具有十分广阔的发展空间与工程应用前景。
1.6.2 STATCOM发展趋势
近十多年来，世界范围内有关STATCOM的研究和应用有了长足的进步和发展，纵观近年来建设的这些项目和投运装置，具有如下的发展趋势:
(1)更大容量如100Mvar-200Mvar的STATCOM主电路的研究。
为了加强500kV网络的电压调节能力，对百兆乏级STATCOM的需求将更大，由于开关元器件如IGBT, IGCT的单管容量限制，必须采用多重化连接或其他方式来增大装置容量和提高装置的耐压水平，为此需要对更大容量STATCOM的主电路进行深入研究。
(2) STATCOM在异常状态下的行为及新的保护和监测系统的研究。
由于STATCOM的最终目的是用于改善系统的稳定性，因此要求在系统异常情况下仍安全、可靠地运行，并且提供所需的无功支持。但是当系统电压幅值、相位发生很大的突变或系统电压存在较大的不平衡度时，STATCOM 又可能出现过电流。目前采用的措施是当系统异常导致装置发生过电流时，立即封锁脉冲以保证装置的安全，等系统电压变化趋于缓和时再重新投入运行，因此为了加强STA TCOM对系统电压变化的跟踪能力，充分发挥它的作用，需要系统地研究STATCOM在异常情况下的行为及其相应的保护对策。另外为了保证STATCOM在系统中的可靠运行，还需加强对STATCOM的监测，尤其是遥控监测，以便及时掌握装置的安全状态。
(3) STATCOM布点优化规划、多个STATCOM协调控制与其他控制器综合控制研究。
为了充分发挥STATCOM在系统中的作用，需要对STATCOM的装设地点进行优化，以提高系统的性能投资比;另外，由于电力系统是个统一的、元件间相互耦合的整体，当装设多个STATCOM时，则要求当系统发生故障时，各STATCOM装置以及其他装置除了要维持自身的安全和稳定，还必须尽可能多地为全系统的安全和动态性能的改善做出贡献，至少不恶化全系统的安全和动态性能，这样就需要研究多个STATCOM的协调控制以及与其它控制器的综合控制。
(4) STATCOM控制方法的研究。