شبکه های انتقال بزرگ بهم پیوسته دستخوش خطاهای ناشی از تخلیه الکتریکی (صاعقه) و کاهش استقامت عایقی هستند. سیلان توان در خطوط انتقال توسط قانون کیرشهف برای تزریق توان (اکتیو و راکتیو) معین در هر گره بدست می اید. بارها در سیستم قدرت نیز با توجه به زمان (ساعات شبانه روز) و همچنین آب و هوا ( فصل گرم و سرد) تغییر می کنند و این تغییر نیز بر عرضه و تقاضای سیستم قدرت اثر می گذارد. یکی دیگر از اغتشاشات شایع سیستم قدرت نوسان توان است که از سمت ژنراتور در نیروگاه ناشی می شود. در واقع در صورتی که رتور ژنراتور داری تاب باشد نوسان توان از سمت ژنراتور شروع شده و توان جاری شده در خط انتقال بصورت نوسانی خواهد شد. همچنین ممکن است سیستم دچار ناپایداری گذرا و یا قطعی بر اثر عملکرد رله های حفاظتی گردد. اگر یک سیستم قدرت در نزدیکی مرز پایداری سیگنال کوچک کار کند، یک اغتشاش کوچک می تواند منجر به نوسان توان بزرگ و خاموشی سیستم شود.

افزایش بارگذاری خطوط انتقال منجر به افت ولتاژ در باسها و در حالت شدیدتر فروپاشی ولتاژ می شود که این امر به دلیل فقدان توان راکتیو کافی برای عرضه به مصرف کننده است. به عبارتی دیگر در این حالت تعداد مصرف کنندگان راکتیو سیستم افزایش یافته است.

موارد ذکر شده در بالا به مشکلاتی که سیستم قدرت از نظر اقتصادی و امنیت با آنها روبرو است اشاره دارد. این مسائل باعث شد تا تجهیزات جدیدی در سیستم های توزیع و انتقال به کار گرفته شوند. FACTCS به کنترل کننده هایی اشاره دارد که در سیستم های قدرت ac مورد استفاده قرار می گیرند و باعث می شوند تا در حضور آنها، سیستم انتقال توان ac یک سیستم انعطاف پذیر به حساب بیاید.

کنترل کننده های FACTS، سیستم های مبتنی بر الکترونیک قدرت یا تجهیزت استاتیک بوده که ارائه دهنده عمل کنترل یک یا چند پارامتر سیستم انتقال ac هستند. این کنترل کننده ها از نظر قرار گرفتن در مدار به سه دسته تقسیم  می شوند:

  • کنترل کننده های سری
  • کنترل کننده های شنت
  • کنترل کننده های سری – سری
  • کنترل کننده های سری – موازی

همچنین براساس اداوت الکترونیک قدرت استفاده شده در الگوریتم کنترلی، اداوت FACTS به دو دسته تقسیم می شوند: نوع امپدانس متغیر و نوع مبتنی بر مبدل منبع ولتاژ.

کنترل کننده های امپدانس متغیر عبارتند از:

  • جبرانساز استاتیکی شنت SVC[1]
  • خازن سری کنترل شده تریستوری TCSC[2]
  • ترانسفورماتور شیفت فاز کنترل شده تریستوری

کنترل کننده های مبتنی بر مبدل منبع ولتاژی عبارتند از:

  • جبرانساز سنکرون استاتیک STATCOM[3]
  • جبرانساز سری سنکرون استاتیک SSSC[4]
  • کنترل کننده سیلان توان در خط IPFC[5] (سری – سری)
  • کنترل کننده سیلان توان یکپارچه UPFC[6] (سری – موازی)

کنترل کننده های FACTS مبتنی بر VSC چندین مزیت نسبت به نوع امپدانس متغیر دارند. بعنوان مثال، یک STATCOM از نظر اندازه خیلی کوچکتر از یک SVC در رنج توان مشابه است و همچنین از نظر فنی قوی تر است. این دستگاه می تواند جریان راکتیو مورد نیاز را حتی در مقادیر کوچک ولتاژ باس عرضه کند و می تواند برای حالت های اضافه بار طراحی شود. علاوه بر این، یک STATCOM می تواند در صورت داشتن منبع انرژی بزرگی در لینک dc، توان اکتیو را نیز عرضه کند. یعنی می توان گفت STATCOM قابلیت تزریق توان اکتیو و راکتیو را دارد در حالیکه SVC فقط می تواند توان راکتیو تزریق کند.

تنها عیب کنترل کننده های مبتنی بر VSC این است که آنها نیاز به ادوات کلیدزنی مانند تریستور، GTO و IGBT دارند. بطور کلی کنترل کننده های FACTS، پشتیبانی ولتاژ در باس های ضعیف سیستم را تضمین میکنند و سیلان توان در خطوط بحرانی را تنظیم می کنند. ولتاژ و سیلان توان با یکدیگر توسط ترکیب کنترل کننده های سری و شنت (UPFC) قابل کنترل هستند. مزایای استفاده از کنترل کننده های FACTS در زیر آمده است.

  1. آنها با کاهش تلفات توان باعث عملکرد بهینه سیستم قدرت و بهبود پروفیل ولتاژ می شوند.
  2. سیلان توان در خطوط بحرانی می تواند افزایش پیدا کند همانطور که نواحی کاری سیستم می توانند به دلیل کنترل پذیری سریع کاهش پیدا کنند. بطور کلی ظرفیت انتقال توان خطوط می تواند به مقدار بالاتر از حد حرارتی (ظرفیت انتقال جریان قابل تحمل هادی ها) افزایش یابد.
  3. حد پایداری گذرای سیستم و در نتیجه امنیت دینامیکی سیستم افزایش می یابد و احتمال خاموشی و قطعی ها کاهش می یابد.
  4. حد پایداری سیگنال کوچک و پایداری حالت دائم با بکارگیری کنترل کننده های پایدارکننده کمکی برای میرا کردن نوسانات فرکانس پایین افزایش می یابد.
  5. کنترل کننده های FACTS از قبیل TCSC می توانند نوسانات زیرسنکرون SSR ناشی از حضور خازن های سری ثابت در خطوط را کاهش دهند.
  6. مشکلات مرتبط با نوسانات ولتاژ و در حالت خاص افت ولتاژهای دینامیکی توسط کنترل کننده های FACTS مرتفع می گردند.

۱- Static Var Compensator

۲- Thyrister Controlled Series Capacitor

۳- Static synchronous Compensator

۴- Static Synchronous Series Compensator

۵- Interline Power Flow Controller

۶- Unified Power Flow Controller