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1、市场调研机构公司关于主要产品市场销售情况的报告（如市场整体需求与供给状况、产品 市场的地域分布和市场占有率的资料等）市场占有率市场占有率 高铁行业市场占有率 60%地铁行业市场占有率 50%机场行业市场占有率 40%汽车行业市场占有率 40%无功补偿装置无功补偿装置第一节第一节 无功补偿装置市场需求现状与前景展望无功补偿装置市场需求现状与前景展望 无功补偿装置的应用前景十分可观，市场规模高速增长。随着我国西电东 送、南北互供和全国联网战略的实施，为提高电网输电能力和系统稳定性会因 地制宜地采用无功补偿技术；我国电网在不断发展，直流输电工程也在不断增 多，在受端电网负荷中心地区也会加大无功补偿技
2、术的应用，以防止系统电压 崩溃和直流输电出现连续换相失败。 同时，伴随着智能电网的发展和电力市场化，加大无功补偿技术的应用可 以增加电网电压和无功的调节能力，降低网损、提高电网运行的经济性。当前， 用户对电能质量的要求越来越高，采用无功补偿装置，可以抑制特殊负荷产生 的谐波、负序电流、有功和无功冲击等，提高电网的电能质量。另外，电网的 技术改造和进步也需要新型动态无功补偿技术，如替代一些老旧调相机等。图图 1010 我国无功补偿我国无功补偿设备设备市场规模情况市场规模情况无功补偿装置目前广泛应用于石油化工、电力系统、冶金钢铁、电气化铁 路、城市建设等行业中，为各种异步电动机、变压器、晶闸管变流
3、器、变频器、 感应炉、照明设备、电弧炉、电力机车、提升机、冲压机、吊车、电梯、风力 发电机、电梯、电焊机、电阻炉、石英熔炼炉等设备提供高质量、高可靠性的 无功补偿及滤波的解决方案。第二节第二节 电能质量治理领域无功补偿装置需求分析电能质量治理领域无功补偿装置需求分析 一、电力投资的结构性转变为无功补偿带来更多发展机遇一、电力投资的结构性转变为无功补偿带来更多发展机遇 随着我国电网建设的投资规模和投资力度不断加大，对电网的技术水平和 电压等级等方面的要求也逐渐提高，电网投资已开始呈现由单纯讲求数量和规 模的粗放式投资向提高电网输配电效率、优化电能质量、节能降耗等方面转变。 国家电力投资既注重将电
4、网投资保持在一个较高水平，也注重提高电网的输配 电效率和节能环保，尤其是特高压输电和坚强智能电网的提出，对于输配电行 业的设备技术水平和电压等级要求都有了一个结构性的转变。 随着未来电力投资的转变，对于适合特高压输电和坚强智能电网建设的输 配电和控制设备的需求会保持较高水平，为能够优化电能质量，提高输电效率 的高压无功补偿及滤波装置供应商带来了更多的发展机遇。 二、加装无功补偿装置是提高输配电效率的最有效手段二、加装无功补偿装置是提高输配电效率的最有效手段 在电网输配电环节加装无功补偿能够有效地改善电网环境，提高电能质量。 由于种种原因，目前我国仍然存在电力部门与用电企业对无功补偿及滤波装置
5、的认识和重视程度不够，责任推诿和产品使用布局不合理等问题。由此所带来 的后果则是我国电网无功功率长距离、跨层次、大容量输送，线路损失巨大， 导致我国电网线损率长期居高不下。 为保证我国经济能够实现平稳快速的持续发展，国家对节能减排的力度不 断加大，加装无功补偿装置作为有效的节能手段已经开始引起各方的重视。另 外，伴随电气化铁路、冶金等非线性电力负荷的迅速增加，以及整流、变频、 家用电器等电力电子设备的广泛应用，电力系统中的谐波含量将大幅度增加， 而电力用户对电能质量的要求不断提高，加之未来智能电网的实施，特高压输 电线路的建设，都将对电网环境提出更高的要求。作为兼顾改善电能质量、节 能减排及电
6、网环境污染治理多重功能的无功补偿及滤波装置，势必将会迎来快 速增长的市场需求。三、高压无功补偿设备制造业市场前景广阔三、高压无功补偿设备制造业市场前景广阔 无功补偿装置是电网节能、环保和电能质量治理的主力产品，是为电网提 供无功支撑治理的重要设备。随着国民经济的不断发展，用电量会越来越大， 随之而来的是输电系统在基础建设上必然要加大投入。而通常发电、输电系统 的容量要超前国民经济基数发展，所以无功补偿装置的市场前景非常广阔。特 别是随着我国交直流特高压输电系统（AC 1000kV、DC800kV）的建设，每条 特高压输电线路和每个变电站的无功需求容量将是以前 500kV 及以下电压等级 系统需
7、求的数倍。配合这些特高压输电系统的建设和应用，随之带来的是无功 补偿装置的应用将会朝着超高压、大容量、特高压直流滤波电容器装置的应用 方向发展，届时会对整个无功补偿和装置生产行业的技术发展起到不可估量的 提升和带动作用。 总之，从未来我国电网的发展情况来看，高压无功补偿装置市场需求旺盛， 未来将保持一个快速的增长期。高压无功补偿装置属于电力系统中一次设备， 作用在于提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供由 线路输送的无功功率，降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，而 在大系统中，还起到调整电网电压，提高电网稳定性的作用。在我国政府大力 倡导节能减排的背景下，在电力系
8、统中利用无功补偿装置提高设备的利用率， 充分利用发电机的出力而降低对石化燃料的需求是一种有效的“节能减排”手 段。同时未来智能电网及特高压输电线路的建设将为本行业带来巨大的发展机 遇。 第三节第三节 电能质量治理领域无功补偿装置新产品分析电能质量治理领域无功补偿装置新产品分析 一、静止同步补偿器（一、静止同步补偿器（STATCOMSTATCOM）分类）分类 按照电路结构、构成基本单元逆变器模块、构成元器件、电压等级 4 种不 同的标准，可以将 STATCOM 分成不同的类别。具体分类见下表： 表表 7 7 静止同步补偿器（静止同步补偿器（STATCOMSTATCOM）分类）分类 分类依据分类依
9、据类别类别 电压源型电路结构电流源型 单相桥二电平 三相桥二电平构成基本单元逆变器模块 三相桥多电平 GTO 型 IGBT 型 IGCT 型 SCR 型 GTR 型构成元器件MOSFET 型 高压输电网补偿电压等级低压配电网补偿 资料来源：尚普咨询 从理论上可以将 STATCOM 分为电压源型和电流源型。就其电路结构来说， 电压源型 STATCOM 直流侧并联有大电容，保证在持续充放电或器件换向过程电 压不会发生很大的变化，桥侧串联电感，而电流源型 STATCOM 则是直流侧串联大电感，保证在器件换向或充放电器件电流不会有大的波动，桥侧并联电感。 如图所示。图图 1111 电压源型与电流源型变
10、换的比较电压源型与电流源型变换的比较在实际应用中，常用的大容量 STATCOM 采用的基本都是电压源型结构。但 是可以将 SVG 控制为电流源来进行无功补偿。按构成基本单元逆变器模块，可 以将 STATCOM 分为单相桥二电平，三相桥二电平，三相桥多电平。在大容量高 电压等级的应用场合中，往往需要将多个低压小容量变换器通过变压器耦合 （即多重化）或采用变压器在交流输入输出侧进行升压或降压，这样会产生耗 能、谐波含量大、系统效率低等缺点。而多电平变换器开关器件所承受的电压 应力小（如三电平变换器每个开关器件所承受的电压应力是二电平的一半） ，谐 波含量少，损耗降低，因此在大容量场合得到广泛应用和
11、发展。 按构成元器件，可以将 STATCOM 分为 GTO 型，IGBT 型，IGCT 型，SCR 型， GTR 型，MOSFET 型。基于功率变换的 FACTS 设备一般都采用全控型器件，主要 是在 GTO、改进型 GTO（IGBT、MTO、ETO 等）和（HV）IGBT 等器件中选择。 按电压等级，可以将 STATCOM 分为高压输电网补偿和低压配电网补偿。在 高压输电网中 STATCOM 需要通过变压器连接到电网中。在低压配电网中，通过 电抗器并联或直接并联电网，即 D-STATCOM。D-STATCOM 的基本工作原理就是将 桥式电路通过电抗器或直接并联在电网上，适当调节电路交流侧输出
12、电压的幅 值或相位，或者直接控制其交流侧电流就可以使该电路系统收获发出满足要求 的无功电流，从而实现动态补偿无功的目的。另外可以通过脉宽调制采用特定 谐波消除的方法来消除特定谐波。 二、静止同步补偿器（二、静止同步补偿器（STATCOMSTATCOM）控制方式）控制方式 根据控制物理量，STATCOM 的控制方式可以分为直接电流控制和间接电流 控制。直接电流控制技术就是采用跟踪性 PWM 控制技术对电流波形的瞬时值进 行反馈控制，直接指令电流的发生，结构简单，电流调节响应快，对扰动的鲁 棒性好，但是只适用于中小容量场合，对于大容量场合具有很大的局限性。间 接电流控制，是通过 STATCOM 逆
13、变器交流电压极薄的幅值和相位，来间接控制 交流侧电流，简单易实现，但动态性能欠佳，适用于大容量 STATCOM。 从控制策略上讲可以分为开环控制，闭环控制，以及这两种的混合控制。 通常从控制上讲是电压环以及电流环。 从控制技术角度来说有 PI 控制方法，PI 逆控制方法，鲁棒自适应控制， 递归神经网络自适应，滑模变结构，模糊控制方法。其中鲁棒自适应控制方法， 模糊控制系数选择困难；神经网络自适应方法不依赖于系统模型的建立，但实 时性不好；滑模变结构线性化困难。在实际应用中还是以传统的 PI 控制居多。 表表 8 8 STATCOMSTATCOM 的的控制方式控制方式分类分类 分类依据分类依据控
14、制方式控制方式直接电流控制控制物理量间接电流控制 开环控制 闭环控制控制策略 混合控制 PI 控制方法 PI 逆控制方法 鲁棒自适应控制 递归神经网络自适应 滑模变结构控制技术模糊控制方法三、静止同步补偿器（三、静止同步补偿器（STATCOMSTATCOM）应用现状）应用现状 由于 STATCOM 技术含量较高，掌握并应用这一技术的主要有日本、美国、 德国、英国、中国等国家。STATCOM 的应用工程通常具有：在电力半导体器件 选用上，绝大多数是基于 GTO 和 IGBT 的；在主电路上，大容量高压 STATCOM 主 要采用变压器耦合多重化技术，中低容量和电压的 DSATCOM 较多采用三电
15、平和/ 或 PWM 变换器；基本采用 VSC；系统控制目标多样化；大容量 STATCOM 多采用 水冷方式等特点。 自第一台大容量 STATCOM 装置问世以来，全世界已经投入运营的大容量 （10MVar 及以上）STATCOM 工程超过 40 个，总的可控容量超过 6000Mvar。它 们有的安装在输电网络中用于潮流控制、无功补偿和提高系统稳定性等，属于 FACTS 范畴；有的安装在配电和用电网络，用于改善电能质量和提高供电可靠 性，属于用户电力范畴，即用户电力控制器的 D-STATCOM。四、静止同步补偿器（四、静止同步补偿器（STATCOMSTATCOM）应用前景）应用前景 静止同步补偿
16、器采用新一代的电力电子器件，如：门极可关断晶闸管 （GTO） ，绝缘栅双极型晶体管（IGBT） ，集成门极换向晶闸管（IGCT） ，并且采 用现代控制技术，其在电力系统中的作用是补偿无功，提高系统电压稳定性， 改善系统性能。与传统的无功补偿装置相比，STATCOM 具有调节连续，谐波小， 损耗低，运行范围宽，可靠性高，调节速度快等优点，自问世以来，便得到了 广泛关注和飞速发展。 我国电力工业发展迅速，其需求将保持持续、快速的增长态势而且需求规 模在增大，当前我国电力事业可靠性要求高、实用性强；经济效益突出；节能， 环保、高效成为主要趋势。STATCOM 的广泛应用使得电力系统更加稳定高效， 符合当今社会电力工程发展趋势。 静止同步补偿器（STATCOM）技术自问世以来得到了飞速的发展，多重化和 链式结构应用于大容量 STATCOM 是国际上广泛关注的技术。大容量高电压的静 止同步补偿器仍是今后研究的重点。STATCOM 是柔性交流输电系统的核心，有 效的无功补偿对电力系统乃至国民经济有着重要的意义。 第
