1、SVG 结构及工作原理与优势浅析 高原 韩志盈 国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 摘 要： 静止无功发生器作为一种基于现代电力电子技术的新型无功补偿装置, 具有优越的动态无功功率补偿性能。对 SVG 的结构、工作原理及与其他补偿装置从经济性和技术性两个方面进行对比分析, 表明了 SVG 在无功补偿中具有非常大的优势。关键词： SVG; 无功补偿; 动态补偿; 1 S VG 的结构SVG 采用 GTO、IGBT、IGCT 等全控型电力电子器件组成自换相的桥式电路, 通过调节 SVG 装置输出电压的幅值和相位, 控制电路吸收或者输出的无功功率, 从而实现动态无功补偿的目的。2 S VG 的工作原
2、理SVG 的基本工作原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上 (电压型桥式电路需要串联电抗器, 而电流型桥式电路直接并联电网) , 适当的调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位, 或者直接控制其交流侧电流, 使该电路发出或者吸收反馈指令要求的无功功率, 实现动态电网无功补偿的目的。设 SVG 交流侧输出电压为向量 U1, 电网电压为向量 Us, 将连接的电抗器近似为纯电感, 则电感 X 上的电压向量即为电网电压向量和 SVG 输出电压向量之间的差值, 让 U1和 Us同相位, 则控制 U1的幅值就可以控制 SVG 从电网吸收的电流I 是超前电压 90, 还是滞后电压 90, 当电
3、流向量超前电压向量时, SVG 吸收容性无功, 当电流向量落后电压向量时, SVG 吸收感性无功。下图为单相等效电路图和相量图来。通过图示可以清楚的看到, 仅改变 U1幅值大小不但可以控制 SVG 从电网吸收的电流是超前还是滞后 90, 而且能控制该电流的大小。SVG 等效电路及工作原理 (未计及损耗) 下载原图所以, 通过控制 SVG 输出电流 IC满足, 就可以实现想要的补偿效果。从 SVG 工作原理的描述可以看出, 控制 SVG 还可以输出谐波电流。因此, 从这个意义上说, SVG 不仅仅可以补偿无功电流还可以补偿谐波电流。3 S VG 的技术性与经济性优势从技术上讲, SVG 较传统的
4、无功补偿装置有如下优势:1) 补偿方式:以往所使用的无功补偿装置补偿经过补偿的功率因素并不高在0.80.9 左右。SVG 采用的是电源模块进行无功补偿, 补偿后功率因素不低于0.98。2) 补偿时间:以往所使用的补偿装置进行一次无功补偿至少需要 200 毫秒的时间, 而 SVG 实现一次无功补偿仅仅需要 520 毫秒。3) 谐波滤除:以往所使用的无功补偿装置采用的都是电容储能, 电容本身会放大谐波, 所以根本无法滤除谐波, SVG 采用多重化或者多电平技术可以虑除大部分谐波, 而且不会放大谐波。4) 使用寿命:传统无功补偿装置大多采用可控硅或接触器控制, 使用寿命相对较短, 一般在三年左右,
5、自身损耗大而且要经常进行维护。SVG 使用寿命在十年以上, 自身损耗极小且基本上不要维护。通过以上性能比较, 可以清楚的看到 SVG 的性能更加优越, 将是今后无功补偿发展的方向。4 结论SVG 具有快速调节能力, 在提高系统稳定性, 抑制电压波动等方面具有较大作用, 同时 SVG 装置在降低网损效果明显, 对于地区电网安装 SVG 装置, 不论在技术上, 还是在经济上, 都是必要和可行的。参考文献1唐杰.配电网静止同步补偿器的理论与技术研究D.长沙:湖南大学, 2007. 2罗安.电网谐波治理和无功补偿技术及装备M.北京:中国电力出版社, 2006. 3罗安, 欧剑波, 唐杰, 等.补偿配电
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