Управляемый шунтирующий реактор — устройство управляемой компенсации реактивной мощности в магистральных электрических сетях. Управляемый шунтирующий реактор относится к поперечным устройствам компенсации реактивной мощности[1], которые параллельно подключаются в электрическую систему в целях изменения реактивных параметров линий электропередачи (ЛЭП) переменного тока и реактивной мощности, потребляемой в системе.
Одной из основных технических проблем развития современных электроэнергетических систем является проблема эффективного принудительного управления потоками энергии через магистральные электрические сети. В настоящее время на основе современной схемотехники и элементов силовой электроники разработан ряд эффективных устройств FACTS (Flexible AС Transmision System)https://en.wikipedia.org/wiki/Flexible_AC_transmission_system, предназначенные для реализации такого управления. Одним из устройств FАСТS являются управляемые шунтирующие реакторы (УШР), которые в энергосистемах выполняют широкий спектр задач. В отличие от традиционного шунтирующего реактора (ШР), который является пассивным элементом сети и предназначен для компенсации избыточной зарядной мощности в линиях электропередачи сверхвысокого напряжения (ЛЭП СВН)[2] УШР — активный элемент, который позволяет также управлять режимами энергосистемы. Однако следует отметить, что УШР имеют существенно более сложную конструкцию чем ШР и соответственно требуют больших затрат на их установку и эксплуатацию. Поэтому их применение требует технико-экономического обоснования в каждом конкретном случае.
Многочисленные попытки обеспечить коммутации ШР без серьёзных последствий во многих странах закончились неудачно. Дело в том, что при введении режимов магистральных электрических сетей включения и отключения шунтирующих реакторов необходимо проводить не реже, чем один раз в неделю, а в большинстве случаев и чаще — вплоть до ежесуточного. Например, характерным случаем таких коммутаций является суточное изменение мощности, при которой частота коммутаций ШР приводит к исчерпанию ресурсов коммутационной аппаратуры. При каждой такой операции срабатывается ресурс выключателей, а реактор подвергается воздействию коммутационных перенапряжений и, как следствие, изоляция реактора быстро изнашивается. Кроме того, отключение шунтирующих реакторов опасно для всей электрической сети, поскольку при внезапном отключении линии вынужденная составляющая перенапряжений без шунтирующих реакторов оказывается значительно выше предельно допустимого значения. Принимая во внимание все эти соображения, практически во всех странах отказались от коммутации шунтирующих реакторов, что определяет необходимость анализа режима передачи электроэнергии по линиям при наличии управляемых шунтирующих реакторов. Поэтому целесообразность использования УШР для ЛЭП СВН является обоснованным и перспективным мероприятием повышения эффективности работы магистральных электрических сетей.