Развитие статических тиристорных компенсаторов (СТК) тесно связано с достижениями в области полупроводниковой технологии, освоение которой относится к началу 70-х годов. В настоящее время многими компаниями и заводами производится широкая шкала силовых тиристоров с фазовым управлением на напряжение от 1 000 до 6 500 В и токи от 300 до 4 500 А. Отечественной промышленностью освоен тиристор с параметрами 2 500 А и 4 500 В. На основе этих тиристоров разрабатываются и изготавливаются мощные тиристорные вентили для СТК и передач и вставок постоянного тока. Ведущие мировые компании (ABB, Siemens, Alstom и др.) осуществляют поставки СТК начиная с 1974 г. для использования в электрических сетях энергосистем и промышленных предприятий. По данным ИК-38 СИГРЭ, уже в 1987 г. в 25 странах (исключая Японию) эксплуатировалось 73 СТК общей мощностью 8 866 Мвар. В России в период с 1984 г. по 1997 г. внедрено 12 СТК общей мощностью 739 Мвар.
Статические тиристорные компенсаторы могут быть использованы для решения одной или нескольких задач, определяемых требованиями энергосистемы: стабилизация напряжения и регулирование перетоков реактивной мощности, повышение пропускной способности ЛЭП за счет обеспечения статической и динамической устойчивости, ограничение коммутационных перенапряжений, компенсация несимметричных режимов работы и т.д. Эти задачи могут быть комплексно решены с помощью СТК, имеющих более высокое быстродействие, чем синхронные компенсаторы и конденсаторно-реакторные установки с выключателями (рис. 1).
Требования, предъявляемые к СТК, весьма разнообразны и для каждой конкретной установки имеют свои особенности, практически исключающие однотипные решения. Из общих требований следует выделить основные: диапазон регулирования (генерация — потребление реактивной мощности), тип управления (симметричный или пофазный), статизм внешней характеристики (зависимость реактивной мощности от напряжения), необходимость работы при малых и больших изменениях напряжения, требуемые перегрузки, быстродействие регулирования реактивной мощности, в том числе при повышениях напряжения, требуемые уровни высших гармоник тока и др. Требование ограничения перенапряжений не является принципиально необходимым, поскольку для этой цели можно использовать и другие средства. Однако СТК может выполнить и эту задачу, если в его схеме содержится мощная индуктивная часть.
Рис. 1. Эффективность регулирования компенсирующих установок
Возможность передачи больших мощностей, обеспечение неполнофазных режимов работы и выполнение части функций шунтирующих реакторов делает СТК одним из основных элементов дальних линий электропередачи.