浅谈采用SVC控制方式的配网无功补偿系统分析

梁冲

摘 要：在现代电网中，配网无功补偿系统是重要的一环。在新时代中，配网无功补偿技术被赋予了更高的期待。对采用SVC控制方式的配网无功补偿系统进行了分析，探究了SVC控制方式对有效提高电能质量和经济效益的影响。

关键词：SVC；无功补偿；配电网；电力设备

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.101

在现代经济飞速发展的情况下，工业发展、城市化进程加快，人们进入了新的文明时期。电的发明和应用成为生产力革新的重要工具，也为人类带来了持久的光明。一方面，电网的形成和发展是城市化进程的结果；另一方面，电网推动着城市化进程的飞快前进。现代都市生活和工业发展无不在时刻催促着电网的更新和完善。目前，在众多工厂的大型设备的应用中，设备的启停和各种电力设备的负荷使用等因素都会对电能的质量产生影响。由于科技的发展，工厂机器设备的不断变革，城市应用的电器产品种类繁多，在使用这些电器的情况下，电网的负荷情况逐渐复杂。高敏感度的现代化电器设备对电能质量造成了极大的影响，电能质量的稳定性和安全性正接受着多方面的考验。电能质量的问题越来越复杂，种类多种多样，比如电压波动、电压畸变和系统频率偏差。通过长久的实践探索，采用SVC控制方式的配网无功补偿系统能对三相电压不平衡进行校正，能对谐波滤波、进行动态无功补偿，从而提高配电网的电能质量。

1 SVC控制方式

1.1 SVC控制方式的概念和发展

静止无功补偿装置简称SVC，采用这项技术能高效、精确地提高配网的供电质量。在这项技术提出之初，国内外相关人士已开始对其进行大量的可行性研究，并获得了许多基于SVC的更加智能化的控制策略。目前，常用类型有：基于无功功率的控制方式和复合型控制策略、基于电网电压的控制策略和基于无功电压曲线的控制策略等。

1.2 SVC的基本原理

SVC控制方式的配网无功补偿主要由1个晶闸管控制电抗器和3个晶闸管投切电容器构成。SVC中装有高次谐波过滤器，主要类型包含晶闸管投切电容器、晶闸管投切电抗器、晶闸管控制电抗器、晶闸管控制高阻抗变压器和TCR+TSC型饱和电抗器、TCR+FC（或MSC）、TCR+TSC+FC（或MSC）型。

SVC控制方式配网无功补偿的基本原理是改变电纳的大小，使输出功率连续可变。采用对连接相控电抗器的反并联晶闸管相对的移相促发脉冲控制，其结构中的2个晶闸管一般按照单相半波交流开关运行，利用改变控制角控制使电流。在SVC控制下的配网无功补偿的作用主要有3点：①保持电压时刻处于稳定状态，简称“稳态”，同时，提高电压的适用率，即合格率。②在电压受到某些复杂原因呈现出下降趋势时，在SVC控制下的配网无功补偿的作用为对电压进行无功强补，从而使系统电压在最快时间内恢复，使电压起作用。③一般在SVC控制方式配网无功补偿结构中都会设有1个阻尼器，但阻尼器通常是不够用的，进而会产生振荡现象。此时，SVC控制下的配网无功补偿的作用为增强系统的阻尼作用，对振荡现象起到效果明显的抑制作用。

2 采用SVC控制方式的配网无功补偿系统

2.1 SVC无功补偿系统电路的连接结构

SVC无功补偿系统主电路结构中主要由PI调节器、控制器、采样单元、信号调理、PWM、SSR控带UTSC模块和IPM控制TCR模块等构成。其中，配电源侧、负荷侧、电网侧的CT和PT主要进行单元信号采集。配电网中的SVC主要用于连接至0.4 kV端，即对配电变压器低压侧的无功功率进行补偿工作，从而确保无功和配网节点的电压稳定。由于负荷节点的无功功率是不断变化的，因此，可依据该性质对SVC系统进行控制，使其发出无功功率。在这种情况下，系统的负荷节点会强制性地约等于SVC发出的无功功率。

2.2 补偿容量的各种情况

控制器会将经过的无功指令电流与电网采集而来的电流进行电流信号对比，并通过计算得出是否启动SVC控制器的无功补偿。通常情况下，无功补偿的分配与触发角的角度有关。

当触发角在90°～180°时，SVC会出现投入所有TCR支路的同时，断开所有TSC支路的情况。此时，输出感性无功功率将由0变化到最大值，但电网元件易发生铁磁谐振现象，需要注意。

当触发角为180°时，SVC会出现投入所有的TSC支路的情况。此时，TCR支路的晶闸管出现不导通的现象，装置将输出最大的容性无功功率。

当触发角在0°～90°时，SVC的输出容性无功会在0到最大值之间变化，系统将投入一定数量的TSC支路，调节触发角系统将发出定量的感性无功与超出目标的容性无功功率相抵。

3 结束语

在经济全球化的背景下，各个国家都在对SVC控制方式的配网无功补偿系统进行实践、分析和探究。基于经济发展加快、工业化进程加快、城市化规模逐步扩大的需要和人们高质量生活的需要等，SVC控制方式的配网无功补偿系统在实践和应用中发挥了巨大作用，同时，其技术革新也受到了万众瞩目。在对SVC控制方式的配网无功补偿系统原理进行研究，对SVC控制方式的配网无功补偿系统应用进行分析的基础上，完成对SVC控制方式的配网无功补偿系统的革新，是现代化电力电网发展的必然要求。因此，在电网的发展过程中，要坚持对SVC控制方式进行研究，设计出能与配网无功补偿系统紧密结合的SVC控制方式，从而促进现代电网的稳定、高效、安全。

参考文献

[1]董萍，徐良德，刘明波.多站点无功补偿装置的多目标协调控制[J].中国电机工程学报，2014（04）：587-595.

[2]徐凌达.采用SVC控制方式的配网无功补偿系统分析[J].中国电业（技术版），2014（03）：18-20.

〔编辑：张思楠〕