SVG型静止无功补偿器稳定系统电压的理论研究

摘 要：随着电力电子设备、交直流电弧炉和电气化铁道等非线性、冲击性负荷的大量接入电网，引起了电网无功功率不足、电压波动与闪变、三相供电不平衡以及电压电流波形畸变等其它一系列电能质量问题，并严重威胁着电力系统的安全稳定运行。

关键词：无功补偿 SVG 稳定电压

中图分类号：TM761.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0109-01

1 SVG的基本工作原理

SVG采用将自换式相桥电路并联电网，也可以是电路通过电抗器之后并联电网，然后通过对桥式电路交流侧输出的幅值和相位做适当的调节，达到动态无功补偿的结果，也可以通过对其交流侧电流直接控制来使电路发出或者吸收能达到要求的武功电流来实现动态无功补偿。如果三相电路平衡，不管负荷的功率因数责任怎么样，三相电路在瞬时的功率和等于有功功率的总和，在任何时候都是一定的。由此看来，无功能量只是在三相电路之间来回，并没有在三相电路的电源和负载之间往返。因此想要是三相电路的电源和负载之间没有无功能量传递，就要想办法能够统一处理三相各部分的无功能量，而其实三相桥式变流电路就可以总的统一处理三相电路，这样就不在负载侧设置无功储能元件。变流电路事实上并不只吸收基波电流，而总体上看来，谐波电流的存在或多或少会影响到有少量的无功能量往返在电源以及SVG之间；因而，安装一个一定大小的电感或者电容在直流侧作为储能元件，使桥式变流电路能够维持正常工作，不过这个储能元件的容量要远远小于SVG能够提供的无功能量。但是SVC装置所需的储能元件容量要和本身能够提供的无功功率至少相等，所以SVG装置比SVC装置所需的储能元件的体积以及成本都远远要小，SVG装置可以分为电压式以及电流式桥式电路。

电容和电感两种不同的储能元件可以分别采用在直流侧。如果采用电压型桥式电路，要在并入电路前串联连接电抗器；如果采用电流型桥式电路，要在并入电网前将电容器并联在交流侧，用来吸收换相过程中产生的过电压；而因为实际运行效率的原因，到现在投入使用的SVG装置多数使用电压型桥式电路，所以SVG通常专指动态无功补偿使用自换相的电压型桥式电路的装置。

2 SVG稳定系统电压

使用SVG型静止无功补偿器，通过适当的调节通过电抗器或直接并联在电网上的自换相桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，也可以通过对器交流侧电流的直接控制来使电路达到吸收和发出要求的无功电流，从而实现动态无功补偿。根据负荷无功功率的变化情况，来实施改变电抗器的无功功率（感性无功功率），当负荷无功功率增大时，SVG型静止无功补偿器产生的无功功率减少；当负荷无功功率减少时，SVG产生的无功增加。即不管负载的无功功率如何变化，总要使二者之和为常数，即常数，则能实现电网功率因数=常数，电压几乎不波动，从而达到无功补偿的目的，以抑制负载波动所造成的系统电压波动和闪变。关键是准确控制晶闸管的触发角，得到所需的流过补偿电抗器的电流，晶闸管变流装置和控制系统可以实现这个功能，通过采集母线的无功电流值和电压值，合成无功值，和所设定的恒无功值进行比较，计算得到触发角大小，通过晶闸管触发装置，使晶闸管流过所需电流。

下面以改善电压调整的基本功能为例。

结论分析：无功功率补偿器能够很好地补偿无功功率，使补偿后的功率因数接近1，达到了补偿的目的。电压和电流都能够稳定。我们还能够看到补偿器能够很好的跟踪无功功率的变化，并且进行实时补偿，补偿后的电流与电压相位相差不大，补偿后的电流在很大程度上降低了线路损耗。

参考文献

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