近年来，我国电力科技喜事多、大事多、技术创新成果喜讯连连。大功率电力电子技术在电力系统中的应用取得重大成果，固定串补及可控串补装置成功应用于高压/超高压输电系统、750千伏示范工程连续安全稳定运行、葛南高压直流输电控制保护系统自主创新改造相继获得成功。中国电力科学研究院作为电力科研的生力军，以其雄厚的科研实力与产业根基，积极推进输电线路可控串联电容器补偿技术的产业化步伐，填补了我国输电技术领域技术创新的众多第一空白。

　　2004年，中国电科院研制的我国首套国产化可控串补装置———甘肃碧成220千伏可控串补装置顺利投入运行；

　　2005年，中国电科院承接了我国首套超高压固定串补装置的科技示范工程；

　　2006年，中国电科院在国际议标中依靠优良的产品性能，成功战胜ABB、Nokian等跨国公司中标越南老街串补工程，这是国产串补首次跨出国门；

　　2007年，世界上可控补偿容量最大、运行环境最复杂、设计难度最大的国产化超高压可控串补装置———伊冯500千伏可控串补装置顺利投入运行；

　　2008年，中国电科院承担的三堡东三Ⅰ、Ⅱ线500千伏进口串补装置控制保护系统自主创新改造获得成功；

　　2008年5月12日，四川汶川特大地震使甘肃成县220千伏变电站内多处建筑和电力设施受损，在变电站已无法正常运行的情况下，国产可控串补装置未出现异常，至今整套装置依然完好无损。

　　实践验证，中国电力科学研究院等相关单位历经12年艰辛，在灵活交流输电（可控串补）关键技术的研究上取得了累累硕果，在灵活交流输电（可控串补）技术的基础理论研究、系统设计、装置的研制、试验验证技术、工程施工等方面达到了国际领先水平。

　　“串补”：环境友好型新技术

　　电网是电力系统的中间环节，一端是发电厂，另一端是用电企业和干干万万的居民用户。提高电网输电能力，即可保障电力的可靠送出，释放电厂发电能力；又可增加供电量，满足用户用电需求，促进国民经济又好又快发展。

　　长期以来，我国电网建设的速度严重滞后于电源建设与负荷增长的速度，电网结构薄弱，导致缺电和窝电现象并存，电网输送能力和需求间的矛盾突出。仅国家电网公司500千伏输电线路中就约有四分之一线路送电能力不高，特别是跨区和跨省线路、大电源送出线路安全稳定水平比较低，输送能力有限。而根据国民经济和电力需求发展预测，到2020年，估计需新增5亿千瓦以上的装机容量，电力系统的规模至少要在2005年的基础上翻一番。我国电网已经进入了一个高速发展的战略机遇期。

　　电网建设需要投入大量资金，同时还要占用土地资源，因此迫切需要一种既有利于保护环境、建设周期短、成本低，又适合我国大容量、远距离输电特点的灵活交流输电（FACTS）技术。输电线路可控串补技术可以大幅度提高已有和新建输电线路的送电能力和电网安全稳定性，是最先进、最有代表性的灵活交流输电技术之一。

　　当输电线路上仅串联有电容器时称为固定串补，可控串补是固定串补与现代电力电子技术的结合，是在串联电容器组旁边再并联一个由反并联晶闸管阀控制的电感支路，通过控制晶闸管触发角的大小实现串补等效容抗快速调节，达到动态控制线路输送功率、阻尼低频振荡，优化电网功率分布，减少网损等目的。输电线路加装串补/可控串补装置与电网中新建线路相比，具有造价低、适用范围广、节约输电走廊等特点，可产生良好的经济效益和社会效益，符合建设环境友好型电网的发展方向。

　　几年前，掌握可控串补这一先进技术的都是发达国家的几个跨国公司，国内的大区电网要引进串联补偿项目，其报价远远高于实际成本，严重制约了可控串补技术在我国的推广应用。为了攻克输电系统中灵活交流输电（可控串补）技术的难题，肩负起建设“资源节约型、环境友好型”电网的重任，中国电力科学研究院充分发挥科研人员自主创新的能力，开始了自力更生、自主研发输电线路固定串补及可控串补装置的艰辛攻关路程。

　　“串补”：产业化研究结硕果

　　“输电系统中灵活交流输电（可控串补）关键技术和推广应用”项目是一项技术含量极高的电气工程科学领域研究课题，涉及电气工程、通讯及自动化、机械工程和光电子等多个学科，1993年世界上第一个可平滑调节的可控串补装置投入运行，目前国外只有ABB、Siemens和GE公司掌握此项技术。项目在研究过程中得到了国家自然科学基金的重点扶持，是国家“十五”重大技术装备成套设备研制项目之一，并被国家发改委列为国家科技示范工程。

　　1996年，中国电力科学研究院开始立项研究输电系统中灵活交流输电（可控串补）关键技术，当时国外可控串补技术刚进入工程应用，还存在功能、设计和可靠性等方面的缺陷，许多核心技术被列为商业秘密加以保护。另外，国外可控串补主要用于抑制低频振荡和次同步谐振，系统所需补偿度、容量和额定电压相对较低。而我国研究的可控串补技术，主要解决跨区和跨省线路、大电源输送安全的能力，补偿度和容量等性能指标相对较高。不同的应用环境和系统要求决定了我国的可控串补技术具有中国电网的特色。

　　项目研究历时12年，科研团队始终坚持自主开发和产学研相结合的发展道路，立足应用基础研究、开发研究试验手段、研制关键设备、编制标准和技术规范。通过完成串补/可控串补装置的设计、制造和规模化应用，为其他FACTS（设备管理控制与时间调度程序）技术的发展奠定了理论基础，提供了技术平台和试验手段，实现了FACTS技术的全面突破。

　　面对国外从设备元件、基础理论到试验手段的全方位技术封锁，科研人员集思广益、团结一致，依靠自主创新，解决了基础理论、试验手段、设备研制、标准规范、工程实施等诸多世界性技术难题。

　　在应用基础理论研究方面，解决了电力电子和MOV等可控串补非线性元件在以状态量正弦特性为基础的电力系统分析理论与方法中难以模拟的技术难题；提出了可控串补的系统分析模型和方法，提高了电网输电能力和安全运行水平的系统控制策略。在系统分析和设计方面，建立了一整套包括数字、数模混合、物理模拟和大功率电力电子实验室在内的灵活交流输电技术的系统分析的模型、方法和试验研究手段；打破了传统过电压保护设备与被保护设备之间“单向”被动配合关系的设计理念，提出了充分利用电力电子装置快速可控特点的过电压保护及主动绝缘配合设计方法，提高了设备性能、降低了设备造价；形成了独立设计可控串补系统的能力。

　　在试验技术方面，解决了高电压、大电流、持续、可控、多物理场综合作用下整组阀组件试验技术难题，提出了大功率电力电子设备的等效试验机理和方法，发明并研制了满足多种FACTS装置试验要求的试验装置。

　　在关键设备研制与集成方面，克服了强电和弱电设备在超高压、大电流环境下的集成与测量控制，设备运行范围从100安到100千安、几百伏到几百千伏等技术难题。

　　科研团队依托这一项目，所研制装置的主要技术参数位居世界第一，整体技术水平达到国际领先，拥有完全的自主知识产权；已经获授权受理专利50多项，其中发明专利15项；共先后获得省部级科技进步一等奖3次，发表学术论文300多篇，并为我国的电力电子产业培养了一大批德才兼备的硕士、博士研究生。该项目的主持完成人周孝信院士，由于在本项目中的突出贡献，荣获2008年度国际电气与电子工程师协会（IEEE）颁发的FACTS技术突出贡献奖，以表彰其在此方面所作出的贡献及其原创性、创新性成就。

　　“串补”：应用示范走向成熟

　　目前，我国电网利用先进技术提高现有电网输电能力的创新工作取得了突破性进展，走出了一条通过内涵扩大式再生产建设电网、发展电网的新路子。种种迹象表明，电力系统经过数十年的发展，已经进入一个以节约能源资源和改善环境为中心的新阶段。输电线路可控串联电容器补偿技术，将开创我国输电革命的新纪元。

　　2004年初，国家电网公司启动了甘肃碧成220千伏可控串补装置科技示范工程，中国电力科学研究院研发团队面对工程建设工期紧、任务重、技术要求高、情况复杂、难题多等情况，打破了按部就班的常规工作模式，统筹细化安排，仅用了9个多月就完成了全部工程任务，实现一次并网成功，顺利投入运行，将一个个“不可能”变成了现实，并创造了一个又一个世界第一，成为我国电力电子技术达到国际先进水平的重要标志。

　　我国第一套国产化可控串补装置的顺利投运，是中国电科院利用先进技术改造传统产业、建设“资源节约型、环境友好型”电网的一次成功尝试，是学科交叉、产研结合取得的一大丰硕科研成果。系统运行测试表明：碧成可控串补装置的技术参数和设备运行指标均达到或超过了国外同类设备水平，我国成为世界上第四个掌握可控串补技术并能制造可控串补装置的国家，打破了国外公司在该领域的垄断。甘肃碧成可控串补装置凝聚了中国电科院广大科研人员十年多的艰辛，可称为中国电力科学技术发展的一座里程碑。

　　之后，中国电科院又组织实施了三堡东三Ⅲ线500千伏固定串补工程和世界上容量最大、运行工况最复杂的伊冯500千伏可控串补国家科技示范工程，并于2006年走出国门，承接了越南国家电力公司老街220千伏变电站固定串补工程。随着中国电科院负责承建的串补工程越来越多，其串补产品优秀的品质、可靠的性能、周到的服务也逐渐受到广大用户的认可。2008年，中国电科院又成功完成了对三堡东三Ⅰ、Ⅱ线500千伏进口串补装置的控制保护系统改造。通过一个个示范工程的实施，中国电科院在灵活交流输电（可控串补）技术领域，实现了赶超国外先进水平的目标，占领了整体技术制高点。

　　几年来，由中国电力科学研究院组织实施的已投运或在建串补/可控串补装置达23套，总容量8800兆乏，国内市场占有率已达50%%。通过国产串补装置的应用已减少新建线路投资近32.1亿元、输电线路走廊2630多公里（仅伊冯工程就减少大兴安岭原始森林砍伐约750公顷），创造直接经济效益12亿元。预计到2020年，我国还将累计需要约120Gvar的串补和可控串补，可节省输电投资近千亿元、输电走廊数万公里，应用前景广阔。可控串补技术在我国超高压电网的工程化应用，为解决我国用电需求与输电能力不足、电网发展与环境的矛盾，为保证我国能源和电网安全提供了有效技术手段。同时，提升了电网装备水平，替代进口产品，为电网发展方式带来革命性变革，对实现西电东送、全国联网，保护生态环境，构建和谐社会，具有重要的战略意义。