Нами предлагаемые источники реактивной мощности (ИРМ) включают в себя управляемые шунтирующие реакторы (УШР), что является оборудованием FACTS, батареи статических конденсаторов (БСК), фильтра-компенсационные установки (ФКУ) и систему автоматического управления (САУ). Все компоненты производятся по новейшим технологиям в соответствии с европейскими стандартами. Запатентованная схема подключения ИРМ позволяет плавно регулировать напряжения в сети в большом диапазоне от -100% до +200% от номинального значения. Применение ИРМ повышает надежность функционирования системообразующих сетей за счет нормализации режимных параметров транзитных линий электропередач и условий работы генераторов электростанций. Источники реактивной мощности применённые в линиях электропередач, являются составной частью «интеллектуальных» (Smart Grid) сетей, которые на нынешней день являются очень важным направлением развития энергетической отрасли.

Принципиальная схема ИРМ, состоящего из батареи статических конденсаторов и управляемого подмагничиванием шунтирующего реактора, показана на рис. 1. В системе автоматического управления ИРМ (САУ) устанавливают заданное для регулирования напряжение сети (стабилизации напряжения), минимальный ток реактора, максимальный ток реактора и задержку времени Δt между соседними коммутациями секций конденсаторных батарей (включениями или отключениями секционных выключателей). Обычно интервал времени Δt составляет 1–10 минут, в зависимости от параметров ИРМ и сети. Затем управляемый подмагничиванием реактор выключателями подключают к сети. При малой нагрузке или ее отсутствии (что имеет место, например, в часы ночного провала нагрузки) в сети имеется избыток реактивной мощности из-за емкостных токов распределенной емкости высоковольтной сети на землю. В результате напряжение в сети увеличивается выше заданного, что фиксируется трансформаторами напряжения ТН, и САУ вырабатывает команду на увеличение тока подмагничивания реактора. В результате ток реактора увеличивается (вплоть до максимального тока), ИРМ переходит в режим потребления реактивной мощности. При этом САУ отслеживает изменение напряжения из-за колебаний нагрузки в сети и осуществляет регулирование его значения на уровне заданной уставки за счет плавного, непрерывного изменения тока подмагничивания реактора. При увеличении нагрузки в сети возникает недостаток реактивной мощности. Система САУ, реагируя на снижение напряжения и проверяя условие тока реактора (меньше минимального), дает команду на подключение к сети выключателем одной секции конденсаторной батареи, переводя ИРМ в режим выработки реактивной мощности. При этом плавное регулирование напряжения и реактивной мощности осуществляется реактором. При дальнейшем увеличении нагрузки сети снова возникают условия, при которых напряжение сети становится меньше заданного, и ток реактора 1 меньше минимального. САУ дает команду на подключение выключателем второй секции конденсаторной батареи. При снижении нагрузки в сети возникает избыток реактивной мощности, и напряжение возрастает. От ИРМ требуется переход от режима выдачи реактивной мощности к режиму потребления реактивной мощности. Поэтому САУ вырабатывает команды на увеличение тока реактора и на отключение секций конденсаторной батареи. Особые требования предъявляются к ИРМ при «нештатных» режимах – при ремонтах и после аварийных отключений. Мощность ИРМ (номинальная мощность БСК и УШР) определяется, как правило, из этих режимов и из режимов зимнего максимума и летнего минимума нагрузки. При оптимальном выборе мест установки ИРМ в энергосистеме, на подстанциях и мощности БСК и УШР удается обеспечить нормальное энергоснабжение потребителей во всех режимах.

Принципиальная схема подключения ИРМ к двухтрансформаторной подстанции (на примере подстанции 110 кВ) дана на рис. 2. На верхней схеме показана установка ИРМ на шинах 6–35 кВ и 110 кВ. На шинах 6–35 кВ мощность конденсаторов БСК должна обеспечить снижение реактивной составляющей тока трансформаторов вплоть до полной компенсации реактивной мощности нагрузки. Фильтро-компенсационные установки (ФКУ) предназначены для снижения искажений в кривой напряжения высших гармоник.