可調(diào)電抗器綜述

楊芳，唐小亮，周亞兵，周凡，李達(dá)義

(1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司清遠(yuǎn)供電局，廣東 清遠(yuǎn) 511500；2.華中科技大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430074)

隨著現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展，全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)向上攀升，電力需求也越來越強(qiáng)，保證電力系統(tǒng)安全可靠成為重中之重?？烧{(diào)電抗器是電力系統(tǒng)中的一種基礎(chǔ)性裝置，在電機(jī)啟動、柔性交流輸電系統(tǒng)、消弧線圈、電力系統(tǒng)穩(wěn)定和改善多LCL逆變器并網(wǎng)穩(wěn)定性等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。很多柔性交流輸電系統(tǒng)裝置，如靜止無功補償器、串聯(lián)潮流控制器等，都用到了可調(diào)電抗器，因此可以認(rèn)為可調(diào)電抗器對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性起到了重要作用。此外，很多諧波抑制、過電壓過電流限制等問題都能利用可調(diào)阻抗進(jìn)行解決，因此可調(diào)電抗器可發(fā)揮的作用也越來越大[1-3]。

國內(nèi)外許多學(xué)者都對可調(diào)電抗器進(jìn)行了深入的研究，并且提出了各種類型的可調(diào)電抗器。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)了目前已有的各種可調(diào)電抗器的研究現(xiàn)狀，并對于各種可調(diào)電抗器的優(yōu)缺點、適用范圍及國內(nèi)外的工程應(yīng)用情況做出評述。

1 可調(diào)電抗器的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀

可調(diào)電抗器的發(fā)展歷程大致如下：1916年提出磁放大器的概念；20世紀(jì)50年代，磁放大理論被引入電力系統(tǒng)，由此產(chǎn)生了飽和式可調(diào)電抗器的概念；1955年世界上第1臺可調(diào)電抗器在英國研制成功；70年代，晶閘管控制電抗器(thyristor controlled reactor，TCR)開始被大量研究；1986年，前蘇聯(lián)學(xué)者提出了“磁閥”的概念，磁閥式可調(diào)電抗器隨之出現(xiàn)，并很快成為熱點，停滯多年的關(guān)于直流飽和式可調(diào)電抗器的研究也有了突破性進(jìn)展；近年來，基于脈沖寬度調(diào)制(pulse width modulation,PWM)控制的可調(diào)電抗器以及交流可調(diào)電抗器也被大范圍地研究，而且由于目前高溫超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，高溫超導(dǎo)技術(shù)也被逐漸應(yīng)用于可調(diào)電抗器的研究中。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者都展開了對可調(diào)電抗器的研究，并且取得了豐碩的成果。

國內(nèi)方面，華中科技大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)在這方面的研究較多。如文獻(xiàn)[4]提出一種“磁楔式”可調(diào)電抗器，對傳統(tǒng)的調(diào)氣隙式電抗器進(jìn)行了改進(jìn)，通過在水平方向往鐵軛中插入磁楔，調(diào)整插入深度即可改變氣隙大小，相對于以往調(diào)氣隙式電抗器的動鐵心與定鐵心豎直相對調(diào)節(jié)相距距離的方式而言，大大減少了動鐵心受到的電磁吸力和自身重力對于電感值調(diào)節(jié)的影響。文獻(xiàn)[5]提出一種磁路轉(zhuǎn)移型可調(diào)電抗器，利用直流磁通迫使交流磁通改變路徑，實現(xiàn)磁路轉(zhuǎn)移，從而改變交流等效磁阻實現(xiàn)電抗連續(xù)調(diào)節(jié)。文獻(xiàn)[6]將超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用于可調(diào)電抗器，利用超導(dǎo)零電阻特性來降低損耗，提高效率，云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院已經(jīng)針對于磁飽和式超導(dǎo)電抗器和高漏抗式超導(dǎo)電抗器研制出樣機(jī)，并完成入庫驗收[7]。

國外研究方面，俄羅斯學(xué)者針對于磁閥式可調(diào)電抗器進(jìn)行了深入的研究，并取得了豐厚的成果。前蘇聯(lián)學(xué)者Брянц提出的“磁閥”概念使得直流磁控飽和電抗器的研究得到了突破性進(jìn)展，磁閥式飽和電抗器也成為研究重點。目前，磁閥式可調(diào)電抗器的研究重點逐漸由單相過渡到三相，2005年俄羅斯率先研制出180 Mvar/500 kV三相磁閥式可調(diào)電抗器[8]。此外，由一些日本學(xué)者提出的正交磁心式可調(diào)電抗器，由于直流磁通和交流磁通不會互相干擾這一優(yōu)點，目前也成為了研究的重點[9]。

2 可調(diào)電抗器的類型及工作原理

根據(jù)調(diào)節(jié)方式的不同，可調(diào)電抗器大致可以分為以下幾類：機(jī)械控制式、直流磁控式、電力電子控制式、磁通控制式[10-14]。具體分類及工作原理如下。

2.1 機(jī)械控制式可調(diào)電抗器

由于線路電感L=W2Λ，只要改變線圈匝數(shù)W或者磁路磁導(dǎo)Λ，就能對電抗X(X=ωL,ω為角頻率)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，最初的機(jī)械控制式可調(diào)電抗器就應(yīng)運而生。

a) 調(diào)匝式電抗器。可以通過2種方式調(diào)節(jié)電抗器匝數(shù)：①參照自耦式調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)，采用機(jī)械的滑動調(diào)匝方式，如圖1(a)所示，理論上這種電抗器的電抗可以連續(xù)調(diào)節(jié)，但實際上由于滑動調(diào)匝時難以精確控制，且制作難度較大，因此這種滑動調(diào)匝式電抗器一般只是應(yīng)用在實驗室；②參照多抽頭式變壓器的結(jié)構(gòu)，制作多抽頭式電感線圈，然后進(jìn)行抽頭切換，從而調(diào)節(jié)匝數(shù)，如圖1(b)所示，這種可調(diào)電抗器原理簡單，實現(xiàn)起來難度也很小，但缺點是不能連續(xù)調(diào)節(jié)。

圖1 調(diào)匝式電抗器Fig.1 Turn regulating reactor

b) 調(diào)氣隙式電抗器。磁路的磁導(dǎo)Λ=μS/l，其中，μ為鐵心磁導(dǎo)率，S為線圈截面積，l為磁路長度。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2中，傳動軸轉(zhuǎn)動時，鐵心氣隙的長度就會被改變，即磁路長度發(fā)生了變化，因此線圈的電感就能被調(diào)節(jié)了。與上文中提到的滑動調(diào)匝式電抗器一樣，這種電抗器的電感也只是理論上連續(xù)可調(diào)。這種可調(diào)電抗器的原理很簡單，制作難度也很低。但是很難對機(jī)械進(jìn)行精確控制，因此無法做到連續(xù)可調(diào)；另外，在這種情況下，由電動機(jī)帶動傳動軸會導(dǎo)致震動和噪聲都較大，容易出現(xiàn)故障。針對于這一系列缺點，哈爾濱理工大學(xué)的魏新勞等提出了一種磁楔式可調(diào)電抗器，通過調(diào)整水平磁楔插入深度來改變氣隙，大大降低了動鐵心所受的電磁吸力和重力，提高了電抗器的性能[15]。

圖2 調(diào)氣隙式電抗器Fig.2 Air gap adjustable reactor

2.2 直流磁控式可調(diào)電抗器

這種可控電抗器的基本原理是利用另外一個繞組線圈作為勵磁繞組，向其中通直流電流，通過改變直流電流大小，使電抗器鐵心在飽和點左右變化，從而改變鐵心磁導(dǎo)率，進(jìn)而改變磁路磁導(dǎo)，最終使得工作繞組線圈電感發(fā)生改變。在進(jìn)行直流助磁時，鐵心很容易就達(dá)到了飽和狀態(tài)，因此直流磁控式電抗器又被稱作磁飽和式電抗器。

目前國內(nèi)外已有的直流磁控式電抗器大致可以分為3類：裂芯式、磁閥式與正交鐵心式。

a)裂芯式可調(diào)電抗器。裂芯式可調(diào)電抗器原理如圖3所示。圖3中，工作繞組與勵磁繞組的繞制方式不同，導(dǎo)致交流磁通所流經(jīng)磁路由2個分裂芯柱和1個旁柱組成，而直流磁通所流經(jīng)磁路只是由2個分裂芯柱組成。交流磁回路磁導(dǎo)率改變的原因是正半波內(nèi)其中一個分裂芯柱飽和，負(fù)半波內(nèi)另一個分裂芯柱飽和，這樣的交替飽和導(dǎo)致磁導(dǎo)率變化[16-17]。兩分裂芯柱內(nèi)的磁密波形呈鏡像對稱關(guān)系，這就使得直流控制繞組兩端感應(yīng)出偶次諧波電動勢，其主要成分為2次諧波。

圖3 裂芯式可調(diào)電抗器原理Fig.3 Schematic diagram of split core adjustable reactor

裂芯式可調(diào)電抗器可以應(yīng)用于可控高抗的設(shè)計。裂芯式可控高抗網(wǎng)側(cè)繞組有2種結(jié)構(gòu)——串聯(lián)結(jié)構(gòu)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)。串聯(lián)結(jié)構(gòu)下，網(wǎng)側(cè)電流只含奇數(shù)次諧波；并聯(lián)結(jié)構(gòu)下，網(wǎng)側(cè)會形成偶次諧波環(huán)流，抑制了鐵心中的偶次諧波磁通，能降低控制繞組中2次諧波含量。三相裂芯式可控高抗本體一般是采用3個單相電抗器構(gòu)成，其控制繞組的結(jié)構(gòu)也有2種，分別為三串兩并式和兩串三并式。

裂芯式可控高抗一般是用作母線高抗，對應(yīng)的電壓等級為110～500 kV，目前主要在俄羅斯等國家多有應(yīng)用。我國首臺500 kV裂芯式可控高抗由中國電力科學(xué)研究院與沈陽變壓器集團(tuán)有限公司聯(lián)合設(shè)計開發(fā)，其裝設(shè)于峽江線，于2007年順利投運?？煽馗呖惯€有另一種形式，即分級式可控高抗，它目前在超高壓輸電系統(tǒng)中多有應(yīng)用，如敦煌變電站母線上裝設(shè)750 kV分級式可控高抗來解決無功平衡及電壓穩(wěn)定問題[18]。

b) 磁閥式可調(diào)電抗器。磁閥式可調(diào)電抗器原理如圖4所示。圖4中，與裂芯式可調(diào)電抗器一樣，鐵心是由2個分裂芯柱和1個旁柱組成。2個分裂芯柱上繞有匝數(shù)相同的2個繞組 ,并且繞組分為上下2個部分，中間通過晶閘管進(jìn)行連接。這就使得芯柱上半部分的繞組中流過交流電流，是工作繞組，而芯柱下半部分的繞組中流過的是經(jīng)晶閘管整流后得到的直流電流，因此下半部分繞組是勵磁繞組。在1個周期內(nèi)，2個分裂芯柱上的晶閘管輪流導(dǎo)通，進(jìn)行整流；改變晶閘管的導(dǎo)通角 ,便可以控制直流電流大小,調(diào)節(jié)鐵心飽和程度 ,進(jìn)而調(diào)節(jié)電抗[19-22]。

圖4 磁閥式可調(diào)電抗器原理Fig.4 Schematic diagram of magnetic valve type adjustable reactor

單相磁閥式可調(diào)電抗器技術(shù)目前已經(jīng)較為成熟，三相磁閥式可調(diào)電抗器成為了新一輪的研究熱點。2005年俄羅斯率先研制出180 Mvar/500 kV三相磁閥式可調(diào)電抗器；2006年我國的沈陽變壓器廠成功研制出400 Mvar/500 kV三相磁閥式可調(diào)電抗器的樣機(jī)，并通過廠內(nèi)實驗[23]。目前國內(nèi)對于磁閥式電抗器的應(yīng)用基本集中在220 kV變電站中，以浙江省為例，2012年至2017年浙江電網(wǎng)共有18套磁閥式可調(diào)電抗器在12座220 kV變電站中投入使用，主要用于平衡無功，維持電網(wǎng)電壓[24]。

c) 正交鐵心式可調(diào)電抗器。正交鐵心式可調(diào)電抗器原理如圖5所示。圖5中，鐵心由2個U型鐵心旋轉(zhuǎn)90°相互正交構(gòu)成，其中：N1為交流工作繞組，固定在其中一個U型鐵心上；N2為直流勵磁繞組，固定在另外一個U型鐵心上。由于采用了正交結(jié)構(gòu)，使得直流磁通與交流磁通不會相互干擾，這是正交鐵心式可調(diào)電抗器的結(jié)構(gòu)所帶來的優(yōu)點。但這種結(jié)構(gòu)同樣也有缺陷，就是容易導(dǎo)致兩側(cè)的鐵心交接處鐵心飽和，使得工作電流中諧波含量較高[25]。大連理工大學(xué)的牟憲民等提出在交流工作繞組側(cè)設(shè)置1個輔助繞組，該輔助繞組通過電壓型逆變器與直流勵磁繞組相連接，這樣在提供勵磁功率的同時將逆變器輸出電流耦合到交流工作繞組中，消除工作電流中的諧波[26]。

圖5 正交鐵心式可調(diào)電抗器原理Fig.5 Schematic diagram of orthogonal core type adjustable reactor

直流磁控式可調(diào)電抗器的突出優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，控制也不復(fù)雜。作為控制部分的勵磁繞組一般來說容量都較小，而工作繞組中通過的是交流工作電流，容量較大，因此這是一種“小容量控制大容量”的方式，這一特點使其在高壓大容量場合應(yīng)用較多；但其也存在明顯的缺點，即鐵心飽和使得響應(yīng)速度慢，且諧波和有功損耗都很大。

2.3 電力電子控制式可調(diào)電抗器

a) TCR。TCR原理如圖6所示，它是利用晶閘管的導(dǎo)通狀態(tài)來控制電抗大小。

圖6 TCRFig.6 Thyristor controlled reactor

若設(shè)定2個晶閘管的觸發(fā)角為α，則流過電感L的電流

(1)

因此電流i的基波有效值

I=U(2π-2α+sin 2α)/πωL.

(2)

式 (1)—(2)中:U為端電壓u的有效值;ω為角頻率；t為時間。由式(2)可知，控制2個晶閘管的觸發(fā)角α即可控制流過電感的電流，因此整體可等效為1個可調(diào)電抗器。

這種電抗器控制靈活，在上個世紀(jì)70至80年代成為了研究熱點 ,但它有一個顯著的缺點就是會產(chǎn)生大量低次諧波，因此使用時必須加裝濾波裝置；此外，晶閘管耐壓值較低，在高壓場合中必須采用多個晶閘管串聯(lián)，這就會導(dǎo)致成本上升，因此TCR主要應(yīng)用在低壓配電網(wǎng)中作為靜止無功補償裝置[27]。

b) PWM控制的可調(diào)電抗器。PWM控制的可調(diào)電抗器是近些年來基于脈寬調(diào)制技術(shù)發(fā)展起來的新型可調(diào)電抗器，它是利用全控型器件代替晶閘管，通過改變占空比來調(diào)節(jié)電抗值，PWM控制的可調(diào)電抗器原理如圖7所示。圖7中，開關(guān)K1、K2為雙向開關(guān)，其中K1和電感串聯(lián)，可以對電流進(jìn)行進(jìn)行斬波；K2與電感并聯(lián)，在K1斷開時對電感電流進(jìn)行續(xù)流，防止電感上產(chǎn)生過電壓。由于使用了PWM技術(shù)，這種電抗器響應(yīng)速度很快；而且輔助開關(guān)對電感進(jìn)行了續(xù)流，諧波含量很低。它的缺點是使用開關(guān)器件數(shù)目多且控制較為復(fù)雜，成本較高。

圖7 PWM控制的可調(diào)電抗器Fig.7 PWM controlled adjustable reactor

2.4 磁通控制式可調(diào)電抗器

目前主流的磁通控制式可調(diào)電抗器是磁通可控型可調(diào)電抗器，如圖8所示。從圖8中可以明顯看出，它是一種變壓器與逆變器控制技術(shù)相結(jié)合而形成的新型可調(diào)電抗器。通過檢測一次側(cè)的交流電流作為目標(biāo)量，再利用直流電源進(jìn)行逆變產(chǎn)生受控電流，與目標(biāo)量成比例且反相，就可以改變鐵心中磁通，進(jìn)而改變鐵心中感應(yīng)電動勢，使得變壓器一次側(cè)的等效電抗值改變，因此它是一種典型的交流磁控電抗器[28-32]。

圖8 磁通可控型可調(diào)電抗器Fig.8 Flux controllable adjustable reactor

由文獻(xiàn)[29]、[32]可知：令雙繞組變壓器一次側(cè)繞組漏阻抗為Z1，勵磁阻抗為Zm，變壓器二次側(cè)產(chǎn)生的受控電流與一次側(cè)電流的比例系數(shù)為δ，則從一次側(cè)看進(jìn)去的等效電抗值為

Z=Z1+(1-δ)Zm.

(3)

由式(3)可知：當(dāng)二次側(cè)電流跟蹤一次側(cè)電流時，變壓器就會等效為1個可調(diào)電抗器，且它的等效阻抗值的大小是由參數(shù)δ決定；且δ是連續(xù)可調(diào)的，因此該等效阻抗也是連續(xù)可調(diào)的，隨著δ在0到1之間變化，該等效阻抗值會在Z1到(Z1+Zm)之間變化。

雙繞組變壓器結(jié)構(gòu)如圖8所示。如果要提升容量，可以采用多繞組共同補償?shù)姆桨?，如圖9所示。該電抗器的各項性能都非常優(yōu)秀，如電抗連續(xù)可調(diào)范圍廣，響應(yīng)速度快，產(chǎn)生諧波少等[33]，不過該電抗器的缺點也十分明顯：即由于控制方案復(fù)雜且使用大量開關(guān)器件，需要投入的研究精力劇增，而且制作成本也會顯著提升。

圖9 磁通可控型多繞組可調(diào)電抗器Fig.9 Flux controllable multi-winding adjustable reactor

2.5 其他可調(diào)電抗器

隨著可調(diào)電抗器的研究越來越深入，一些不屬于上述分類的特殊類型的可調(diào)電抗器也逐漸被提出，現(xiàn)介紹其中2種：

a)虛擬氣隙可調(diào)電抗器。虛擬氣隙的概念最初是在文獻(xiàn)[34]中提出的，用于抑制變壓器中的浪涌電流。變壓器鐵心的局部區(qū)域的飽和，可以產(chǎn)生低磁導(dǎo)率的區(qū)域，該區(qū)域跨越鐵心的橫截面，類似于氣隙，通過改變控制電流，即可實現(xiàn)可變長度的氣隙。文獻(xiàn)[35]給出了完整的計算虛擬氣隙長度的方法。加拿大多倫多大學(xué)的D.S.L.Dolan 等將虛擬氣隙概念應(yīng)用于可調(diào)電抗器的研究，提出了一種虛擬氣隙可調(diào)電抗器，如圖10所示。

圖10中，通過在鐵心中嵌入1對直流控制繞組，使得它們產(chǎn)生相反的直流磁通，在整個鐵心中，直流磁通會相互抵消，但在直流控制繞組附近的局部區(qū)域鐵心會飽和，飽和區(qū)域的磁導(dǎo)率會下降到接近于空氣的磁導(dǎo)率，導(dǎo)致類似于出現(xiàn)了1個氣隙；改變直流電流的大小，即可改變虛擬氣隙的長度，從而改變電感大小[36]。

圖10 虛擬氣隙可調(diào)電抗器Fig.10 Virtual air gap adjustable reactor

這種虛擬氣隙可調(diào)電抗器也是利用飽和來改變電抗，但它與直流磁控式等飽和電抗器的重要區(qū)別是：直流磁控式電抗器中，直流磁通會在整個鐵心中循環(huán)，導(dǎo)致較大的損耗，而虛擬氣隙電抗器的直流磁通在整個鐵心中是相互抵消的，只在繞組附近使鐵心飽和。

D.S.L.Dolan等將虛擬氣隙電抗器制成樣機(jī)，并進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明，使用虛擬氣隙，可以實現(xiàn)連續(xù)可變電抗，并且隨著直流控制電流的增加，電感值能降到初始值的9%以下。

國內(nèi)對于虛擬氣隙電抗器也進(jìn)行了研究，如廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司在2010至2014年內(nèi)研制出世界上首套110 kV直掛式虛擬氣隙可控電抗器和10 kV虛擬氣隙可控電抗器成套裝置，并在220 kV車河變電站中成功應(yīng)用。

b)磁路轉(zhuǎn)移型可調(diào)電抗器。哈爾濱理工大學(xué)的官瑞楊等設(shè)計一種特殊結(jié)構(gòu)的鐵心，利用直流磁通補償交流磁通，迫使交流磁通改變磁路，從而改變磁阻大小，調(diào)節(jié)電感[5]。其主磁路如圖11所示。

圖11中：交流工作繞組設(shè)置在AG上，直流控制繞組設(shè)置在DH上。當(dāng)直流控制繞組中無電流時，鐵心柱BF之間的氣隙很大，導(dǎo)致磁阻過大，因而交流磁通的磁路為A-C-E-G-A,此時磁路中僅有1個小氣隙，磁阻最小。當(dāng)直流控制繞組中通入直流電流時，直流磁通的磁路為D-C-B-H-D在和D-E-F-H-D 2個對稱磁路。增大直流電流，可交流電流的正負(fù)半周內(nèi)，使得直流磁通分別在B、F處與交流磁通大小相等、方向相反，即可迫使交流磁通改換磁路流通。此時，交流磁路分別為A-B-H-D-E-G-A和G-F-H-D-C-A-G，由于磁路中的氣隙增加了，因而磁阻最大。研究表明，在直流磁通對交流磁通從不補償?shù)饺a償?shù)倪^程中，電感值由大變小，并且補償量越多，電感值越小。

圖11 磁路轉(zhuǎn)移型可調(diào)電抗器Fig.11 Magnetic circuit transfer adjustable reactor

官瑞楊等將磁路轉(zhuǎn)移型電抗器制成了樣機(jī)，并進(jìn)行了測試。實際測試結(jié)果與理論計算值的偏差在允許范圍內(nèi)，驗證了該原理的正確性；但該樣機(jī)目前的電感調(diào)節(jié)范圍只有毫亨級，能否應(yīng)用到高壓場合還需研究。

3 各種可調(diào)電抗器的對比分析

上文中已經(jīng)介紹了現(xiàn)有的各種可調(diào)電抗器，這些電抗器各有優(yōu)缺點，表1對一些典型電抗器的性能優(yōu)劣勢進(jìn)行比較(特殊類型的可調(diào)電抗器由于應(yīng)用不廣泛，故不予比較)。

由表1可以得出如下結(jié)論：

a)目前常用的直流勵磁的電抗器控制方法簡單且成本較低，但是存在嚴(yán)重的諧波及振動噪聲問題，因此只適用于部分場合，如前文提到的高壓大容量場合。

表1 各類可控電抗器的比較結(jié)果Tab.1 Comparisons of various controllable reactors

b)機(jī)械調(diào)節(jié)式可調(diào)電抗器由于電抗變化不連續(xù)，只能在某些精度要求不高的場合應(yīng)用，近些年已經(jīng)逐漸開始被淘汰。

c)TCR可以連續(xù)調(diào)節(jié)電抗值，但和直流磁控式一樣，存在嚴(yán)重的諧波問題，目前主要是用來和電容器并聯(lián)組成無功補償裝置。

d)PWM控制式與磁通可控型這兩者均有響應(yīng)速度快、諧波含量低的優(yōu)點，但是控制難度大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜度高，導(dǎo)致成本十分高昂，從而限制了這2種可調(diào)電抗器的應(yīng)用范圍。

4 結(jié)束語

可調(diào)電抗器是電力系統(tǒng)中非常重要的元件，它對于維持電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定具有重要的作用，近些年來發(fā)展十分迅猛。除了上面已經(jīng)介紹的幾種類型之外，高溫超導(dǎo)型可調(diào)電抗器目前也是研究的熱點，它是利用線路正常時處于超導(dǎo)態(tài)的低阻抗特性和發(fā)生短路故障時處于正常態(tài)的高阻抗特性進(jìn)行切換，來實現(xiàn)電抗可調(diào)[37-38]。還有的學(xué)者通過設(shè)計特殊的鐵心結(jié)構(gòu)來讓磁通通過不同的磁路來改變磁阻，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)節(jié)電抗。

可調(diào)電抗器雖然從上世紀(jì)50年代就已經(jīng)開始研究，但時至今日，它還是有著許多研究空間，例如直流磁控式可調(diào)電抗器的諧波、噪聲問題，三相磁閥式可調(diào)電抗器的鐵心柱及磁閥的復(fù)雜制造工藝，磁通控制式可調(diào)電抗器的控制復(fù)雜、成本高等等，這些都是目前所亟待解決的問題。

總的來說，可調(diào)電抗器一直是朝著電抗值連續(xù)可調(diào)、噪聲小、諧波低的方向來發(fā)展的，但是在實現(xiàn)這些目標(biāo)時又會出現(xiàn)其他問題，如控制復(fù)雜、成本上升。研制出一種性能好而成本又低的可調(diào)電抗器是國內(nèi)外眾多學(xué)者一致的追求，為此需要在制造工藝及控制策略上實現(xiàn)新的突破。

此外，隨著高壓、超高壓輸電技術(shù)的迅速發(fā)展，高壓大容量的可調(diào)電抗器的需求量劇增，它也必將成為研究的熱點。