SVG静止无功发生器.

1、静止无功发生器 StaticStatic VarVar GeneratorGenerator (SVG(SVGSVGSVG 勺主要功能补偿无功功率，提高功率因数，降 低线损，节能降耗配电系统中的大量负荷，如异步电动 机、感应电炉以及大容量整流设备 等，在运行中都表现为感性，在实现 有功电能转换的同时，也会消耗大量 的无功；同时，输配电网络中的变压 器、线路等的阻抗也表现为感性，在 流过电流的时候也会消耗无功，导致 系统功率因数降低。对于系统而言，负荷的低功率因数， 会增加供电线路上的电能损失和电压 损失，降低了电压质量，同时，无功 电流也会降低发、输、供电设备的有 效利用率；对于电力用户而言，

2、低功 率因数会增加电费支出，加大生产成本。抑制电压波动和闪变电压波动和闪变主要是由于负荷急剧 变动引起的。负荷的急剧变动使系统 的电压损耗也应快速变化，从而使电 气设备的端电压出现波动现象。电压 波动主要是由冲击性的非线性负载的 快速变化引起的，典型的非线性负载 如电弧炉、轧钢机、电气化铁路等。当电压变化超过允许值时，就不能满 足用户对电压质量的要求，会导致设 备运行性能不良，出现过电流、过 热、保护装置误动作及设备烧坏等到 事故，并且设备性能、生产效率和产 品质量都将受到影响。其不良影响包 括：影响产品质量、影响设备使用寿 命、造成照明光通量的变化，总之， 电压波动和闪变对安全生产及人体健

3、康都是极为不利的。抑制三相不平衡配电网中存在着大量的三相不平衡负载，典型的如电气化铁路牵引负荷和 交流电弧炉等。这类负荷在接入电网 后会向系统注入大量的谐波电流，导 致系统三相电压不平衡；同时，线 路、变压器等输变电设备三相阻抗的 不平衡也会导致电压不平衡问题的产 生。三相电压不平衡会对负荷和电网元器 件造成很大的危害。不平衡电压会导 致中心点形成较高对地电压，从而使 电子设备积累大量的静电，对电子设 备造成致命的损坏；负序电流会造成 变压器内部磁旋涡，使铁损加大，造 成变压器发热，有效容量减小；同时 三相负载不平衡运行，将增加输配电 线路的损耗。提高线路输电稳定性在长距离输电线路的中点安装

4、SVGSVG 装置，不但可以在正常的运行状态 下补偿线路的无功损耗，抬咼线路 电压，提高有效输电容量，而且可 以在系统故障情况下，提供及时无 功调节，阻尼系统振荡，提高输电 系统稳定性。维持负荷端电压，加强系统电压 稳定性对于负荷中心而言，由于负载容量 大，而又没有大型电源支撑，因此 容易造成电压偏低甚至发生电压崩 溃的稳定事故。而 SVGSVG 具有的快速 调节无功的功能可以维持负荷侧电 压，提高负荷供电系统的电压稳定 性。SVGSVG 勺应用场合大型负荷的专项补偿典型的负荷就是在钢铁生产中用的 电弧炉、轧钢机以及电气化铁路牵 引站等。这类装置的特点是用电容 量大，对系统产生的冲击大且复 杂

5、，不但能耗很大，而且对电网造 成的冲击和电能质量问题也很大。 因此，针对这类负荷进行专项补偿 也是综合动态无功补偿的重要目标之一，其节能和提高电能质量效果 明显。大工业用户的综合补偿高耗能的工业负荷在我国总用电负 荷中占了大头，如钢铁冶金、石油 化工等。这些大工业用户的用电往 往自成系统，只在公共连接点（PCCPCC 与公用电网互联。而供电部门对于 这些大用户有部分技术指标的约 束，最典型的就是功率因数。因此，这些大用户需要对自已内部的 电网进行综合无功补偿，一方面可 以达到电力系统对其的要求，另一 方面自身的内部电网也可以起到降 耗调压的作用。电力系统的变电站我国电网目前使用得最为广泛的补

6、偿装置是机械投切的并联电容器 组，为满足调压和降低线损的要 求，低压供电网络大量低、中压配 电网络中少量地装设并联电容器 组。但是，随着电网规模越来越 大、网络结构越来越复杂，变电站 对于快速响应的动态无功补偿的需 求日益明显。谐波与无功的综合补偿很多大容量的工业负荷，既需要补 偿无功，提高功率因数，也需要对 谐波污染进行治理。而谐波的影 响，常常使电容器等常规补偿装置 不能正常工作。利用SVG可同时 对负载的无功进行动态补偿，并同 时达到谐波治理的目的。SVGSVG 勺技术优势无功补偿的需求是和电力系统的发 展同步的。早期大量使用同步调相 机作为无功补偿装置，但是调相机作为旋转机械存在很大冋

7、题，如响 应速度慢、维护工作量大等。而并 联电容、电感则是第一代的静止无 功补偿装置，一般使用机械开关投 切，但是机械开关投切的响应速度 以秒计，因此无法跟踪负荷无功电 流的变化；随着电力电子技术的发 展，晶闸管取代了机械开关，诞生 了第二代无功补偿装置。主要以晶 闸管投切电容器（TSCTSC 和晶闸管控制 电抗器（TCRTCR 为代表。这类装置大大 提高了无功调解的响应速度，但仍 属于阻抗型装置，其补偿功能受系 统参数影响，且TCRTCR 本身就是谐波 源，容易产生谐波振荡放大等严重 问题。SVSVG属于第三代静止无功补偿技术o电感器件而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换0

8、从技术上讲响应 更为迅 速VGVG 响应时间：1OmsOms传统静 补装置 响应时间:60:60100ms100msSVGSVG 可 在10ms10msSVSVG G较传统的无功补偿装置有如下优势之内完 成从额 定容性 无功功 率到额 定感性 无功功 率（或 相反的 转换， 这种无 可比拟 的响应 速度完 全可以 胜任对 冲击性 负荷的 补偿。电压闪变抑制能力倍增SVCSVC 寸电压闪变的抑制最大可以达 到 2:12:1 , SVGSVG 寸电压闪变的抑制很 容易达到 4:14:1 甚至 5:15:1 o SVCSVC 受到 响应速度的限制，即使增大装置的 容量，其抑制电压闪变的能力不会 增加

9、；而 SVGSVG 不受响应速度的限 制，增大装置空量可以继续提高抑 制电压闪变的能力。运行范围更宽SVSVG G 通过直接调节无功电 流实现无功功率补偿，其 输出电流不依赖于电压， 表现为恒流源特性；SVCSVC 通过调节等值阻抗实现无 功功率补偿，其输出电流 和电压成线性关系。因 此， SVGSVG 勺电压一无功特 性优于SVC即当系统电 压变低时，同容量的 SVGSVG 可以比 SVSVC C提供更大的补 偿容量。可靠安全，维护管理简 单在故障条件下，SVGSVG 比 SVCSVC 具有更好的控制稳定性， SVCSVC 使用了大量电容器和 电抗器，因此当外部系统 的支撑变弱时，SVCSV

10、C 会产 生不稳定性，而 SVSVG G对外 部系统运行的条件和结构变化不敏感。谐波含量很低SVGSVG 采用了高频脉宽调制(PWM技术与多电平技术，不仅自身产生的谐波含量 很低，而且可以在一定程 度上削弱负荷产生的谐 波。SVCSVC 本身是一个很大 的谐波源，要考虑避免所 有的谐振情况、匹配完全合适的滤波器是非常困难 而几乎不可能的。占地面积减半由于无需高压大容量的电 容器和电抗器做储能元 件，SVSVG G勺占地面积通常 只有相同容量的 SVCSVC 勺 5050 %。功率损耗低，节电效果 显著SVGSVG 由于不存在大容量的 电容、电感器件，因此功 率损耗比较低。且由于模 块化设计，S

11、VGSVG 的功率调 节更灵活，超过调节需求 部分的模块可以实现暂时 闭锁，处于热备用状态， 此时其功耗接近于 0 0。主要技术参数额定 380V/10kV/35kV/110K380V/10kV/35kV/110K电 V V压额疋出 2MVar/2MVar/单位模块容无功调从容性到感性连续无节缝调节范围安装方式响应时间室内/ /箱式10ms10ms并网7%7%、八刖输出 电 压THTH D D并网后输出3%3%电压THTHD D3% 97%97%供定制产品应用案例SVGSVG 应用于 辽宁某特种 钢铁厂电弧 炉补偿。电 弧炉负荷的 实际动态补 偿效果，其 中通道 2 2 为 补偿后的系 统一相电流 波形，通道1 1 为 svGsvG 俞 出的无功补 偿电流。可 以看出，补 偿电流实时 跟踪负荷的 变化，补偿 后，系统电 流相位与补 偿电流相位 相差 9090 度，表明此 时