SVG工作原理與比較優(yōu)勢

1、靜止無功發(fā)生器SVG的工作原理與同類產(chǎn)品比較一、SVG的工作原理SVG的基本原理是，將電壓源型逆變器，經(jīng)過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上。電壓源型逆變器包含直流電容和逆變橋兩個部分，其中逆變橋由可關斷的半導體器件IGBT組成。工作中，通過調(diào)節(jié)逆變橋中IGBT器件的開關，可以控制直流逆變到交流的電壓的幅值和相位，因此，整個裝置相當于一個調(diào)相電源。通過檢測系統(tǒng)中所需的無功，可以快速發(fā)出大小相等、相位相反的無功，實現(xiàn)無功的就地平衡，保持系統(tǒng)實事高高率因數(shù)運行。上圖為SVG原理圖，將系統(tǒng)看作一個電壓源，SVG可以看作一個可控電壓源，連接電抗器或者可以等效成一個線形阻抗元件。表1給出了SVG三種運行模式的原理說明。

2、表 SVG的三種運行模式運行模式波形和相量圖說 明空載運行模式UI = Us，IL = 0，SVG不吸發(fā)無功。容性運行模式UI > Us，IL為超前的電流，其幅值可以通過調(diào)節(jié)UI來連續(xù)控制，從而連續(xù)調(diào)節(jié)SVG發(fā)出的無功。感性運行模式UI < Us，IL為滯后的電流。此時SVG吸收的無功可以連續(xù)控制。SVG可以補償基波無功電流，也可同時對諧波電流進行補償，在中低壓動態(tài)無功補償與諧波治理領域得到廣泛應用。二、SVG與TCR/MCR的優(yōu)勢SVG的核心技術是基于可關斷電力電子器件IGBT（絕緣柵型雙極晶體管，可實現(xiàn)快速的導通/關斷控制，開關頻率可達到3500Hz以上）的電壓源型逆變技術。S

3、VG也被稱為“靜止調(diào)相機”，它可以快速、連續(xù)、平滑地調(diào)節(jié)輸出無功，且可實現(xiàn)無功的感性與容性雙相調(diào)節(jié)。在構成上，TCR是通過斬波控制，實現(xiàn)電抗器的等值阻抗調(diào)節(jié)；MCR是通過可控硅勵磁裝置控制鐵心飽和度，從而改變等效電抗的裝置，兩者都屬于阻抗型補償裝置；SVG是通過逆變器的控制實現(xiàn)無功的快速調(diào)節(jié)，不再需要大容量的交流電容/電抗器件，是屬于電源型的主動式補償裝置。與相控電抗器TCR和磁閥控制電抗器MCR相比，SVG的具有明顯性能優(yōu)勢：(1) SVG能耗小，相同調(diào)節(jié)范圍下，SVG的損耗只有MCR的1/4，TCR的1/2，運行費用低，更節(jié)能環(huán)保；(2) SVG是電流源型裝置，主動式跟蹤補償系統(tǒng)所需無功；

4、從機理上避免了大容量電容/電抗元器件并聯(lián)在電網(wǎng)中可能發(fā)生的諧振現(xiàn)象；在電網(wǎng)薄弱的末端使用，其安全性比阻抗型裝置更高；(3) SVG的響應速度更快，整體裝置的動態(tài)無功響應速度小于10ms，而TCR型SVC的響應時間約為20-40ms， MCR型無功補償裝置響應時間在200ms以上。相比之下，SVG實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，首次將動態(tài)無功補償?shù)捻憫獣r間縮短到一個工頻周期之內(nèi)； (4) SVG中的諧波特性更好。TCR/MCR運行過程中都產(chǎn)生較大的諧波，尤其是TCR，最大諧波電流含量達到20%以上。而SVG自身不產(chǎn)生諧波，同時還能濾除系統(tǒng)諧波，保證運行安全性；(5) SVG采用模塊化設計和戶柜式安裝，工程設計和

5、安裝工作量?。?6) TCR/MCR是阻抗型特性，輸出無功容量和母線電壓的平方成正比；SVG具有電流源的特性，輸出容量和母線電壓成線形關系。在母線電壓偏低的情況下，SVG出力大，不產(chǎn)效果更好；圖 MCR和SVG（STATCOM）補償?shù)碾妷弘娏魈匦?7) SVG的噪音很小(45dB) ，更符合節(jié)能環(huán)保的設計理念。與同類產(chǎn)品的比較分析匯總表性能特點SVG型補償裝置TCR型補償裝置SVG型補償裝置的優(yōu)勢與特點補償原理電壓源型逆變器可控硅調(diào)節(jié)電抗可動態(tài)快速連續(xù)調(diào)節(jié)無功輸出，最大限度滿足功率因數(shù)補償要求，任意時刻的功率因數(shù)達到0.981.0。SVG的補償原理和具體實現(xiàn)方式都更為先進，具備以下優(yōu)勢與特點。

6、無功補償能力感性/容性雙向可調(diào)只能提供感性無功和TCR相比，SVG只需要配一半容量的電容器，就可達到同樣的容性無功補償范圍，且無需配置濾波支路。由于無需濾波，任何時候都可對SVG配套電容器組進行擴容或改造，滿足可能的工況變化帶來的新需求。諧波特性不需增加濾波支路情況下，具備濾除諧波的能力TCR自身產(chǎn)生較大諧波，必須配備各次濾波支路SVG在不需要增加濾波支路情況下，對背景諧波具備治理能力。可完全濾除13次及以下諧波，可濾除風機產(chǎn)生諧波，或濾除背景諧波防止其對風機的影響。TCR自身產(chǎn)生諧波，必須配備濾波器組濾除自身諧波才能工作；若需要同時濾除背景諧波，還需要增加濾波器容量。占地面積小大TCR型：由

7、控制、晶閘管閥體、相控電抗器、三組濾波裝置構成；SVG：控制、啟動、IGBT閥體、連接變壓器、一組固定電容裝置構成；SVG型的占地面積小一半以上。運行安全性可控電流源阻抗型，易諧振SVG是直接電流控制，電流輸出可以限幅，不會發(fā)生諧振或諧波電壓放大，安全性高。TCR是阻抗型補償，在長期運行過程中，系統(tǒng)運行情況改變、SVC中的電抗器、電容器參數(shù)發(fā)生變化，都易導致諧波電壓放大，影響系統(tǒng)安全性。閉環(huán)響應速度10ms以內(nèi)4060ms以內(nèi)響應速度快，具備超強無功補償與諧波濾除作用。SVG采用新型電力電子器件IGBT，開斷時間小于10us，而TCR采用晶閘管的開斷時間10ms，相差1000倍，導致SVG響應速度更快。損耗小，0.811.2%SVG運行損耗低，主要是連接變壓器損耗和IGBT損耗，成套裝置的運行損耗約0.8%左右，而SVC中僅相控電抗器的損耗就達0.91%，加上晶閘管損耗、濾波支路損耗，總損耗達到1.2%左右。無功調(diào)節(jié)方式直接控制輸出無功電流調(diào)節(jié)并聯(lián)阻抗輸出無功補償電流不隨母線電壓下降而下降。加上SVG的響應速度快，使得同容量的SVG的動態(tài)補償及電壓穩(wěn)定控制能力是同容量TCR或MCR的1.2倍以上。噪音小，45dB較大，65dB由于沒有相控電抗器、諧波特性好