SVG工作原理與比較優(yōu)勢

1、靜止無功發(fā)生器 SVG 勺工作原理與同類產(chǎn)品比較、SVG 的工作原理SVG 勺基本原理是，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(gè)部分，其中逆變橋由可關(guān)斷的半導(dǎo)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(guān)，可以控制直流逆變到交流的電壓的幅值和相位，因此，整個(gè)裝置相當(dāng)于一個(gè)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(shí)現(xiàn)無功的就地平衡，保持系統(tǒng)實(shí)事高高率因數(shù)運(yùn)行。SVGSystem上圖為 SVG 原理圖，將系統(tǒng)看作一個(gè)電壓源，SVGM 以看作一個(gè)可控電壓源，連接電抗器或者可以等效成一個(gè)線形阻抗元件。

2、表 1 給出了 SVG 三種運(yùn)行模式的原理說明。表 SVG 的三種運(yùn)行模式U=H,IL=0,SVG 不吸發(fā)無功。UU,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) SVGg 出的無功。UIU,IL為滯后的電流。 此時(shí) SVGM收的無功可以連續(xù)控制。$丫加以補(bǔ)償基波無功電流，也可同時(shí)對諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償，在中低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償與諧波治理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。二、SVGtTCR/MCR 勺優(yōu)勢SVG 勺核心技術(shù)是基于可關(guān)斷電力電子器件 IGBT（絕緣柵型雙極晶體管，可實(shí)現(xiàn)快速的導(dǎo)通/關(guān)斷控制，開關(guān)頻率可達(dá)到 3500Hz 以上）的電壓源型逆變技術(shù)。SVG 也被稱為“靜止調(diào)相機(jī)”，它可

3、以快速、連續(xù)、平滑地調(diào)節(jié)輸出無功，且可實(shí)現(xiàn)無功的感性與容性雙相調(diào)節(jié)。在構(gòu)成上，TCR 是通過斬波控制，實(shí)現(xiàn)電抗器的等值阻抗調(diào)節(jié)；MCFg 通過可控硅勵(lì)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(bǔ)償裝置；SV%通過逆變器的控制實(shí)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(dòng)式補(bǔ)償裝置。與相控電抗器 TCRffi 磁閥控制電抗器 MCR 目比，SVG 的具有明顯性能優(yōu)勢：運(yùn)行模式波形和相量圖空載運(yùn)行模式容性運(yùn)行模式感性運(yùn)行模式(c)UIUsSVGfg 耗小，相同調(diào)節(jié)范圍下，SVG 勺損耗只有 MCR 勺 1/4,TCR 的 1/2,運(yùn)行費(fèi)用低，更節(jié)

4、能環(huán)保；(2)SVG電流源型裝置，主動(dòng)式跟蹤補(bǔ)償系統(tǒng)所需無功；從機(jī)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，具安全性比阻抗型裝置更高；SVG 勺響應(yīng)速度更快，整體裝置的動(dòng)態(tài)無功響應(yīng)速度小于 10m6 而 TCR 型 SVC 的響應(yīng)時(shí)間約為 20-40ms,MCR型無功補(bǔ)償裝置響應(yīng)時(shí)間在 200ms以上。 相比之下，SV現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，首次將動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)時(shí)間縮短到一個(gè)工頻周期之內(nèi)；(4)SVG的諧波特性更好。TCR/MC 運(yùn)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(dá)到 20 犯上。 而 SVG 自身不產(chǎn)生諧波， 同時(shí)還能濾除系統(tǒng)諧

5、波，保證運(yùn)行安全性；(5)SV 郎用模塊化設(shè)計(jì)和戶柜式安裝，工程設(shè)計(jì)和安裝工作量??；(6)TCR/MC 思阻抗型特性，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(guān)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 卜償?shù)碾妷弘娏魈匦許VGB 噪音很小(45dB),更符合節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念容性電流系統(tǒng)電壓(p.u.)0.4SVC+感性電流與同類產(chǎn)品的比較分析匯總表性能特點(diǎn)SVGgl補(bǔ)償裝置TCR 型補(bǔ)償裝置SVG 型補(bǔ)償裝置的優(yōu)勢與特點(diǎn)補(bǔ)償原理電壓源型逆變器可控硅調(diào)節(jié)電抗可動(dòng)態(tài)快速連續(xù)調(diào)節(jié)尢功輸出，最大限度滿

6、足功率因數(shù)補(bǔ)償要求，任意時(shí)刻的功率因數(shù)達(dá)到 0.981.0。SVG 的補(bǔ)償原理和具體實(shí)現(xiàn)方式都更為先進(jìn)，具備以下優(yōu)勢與特點(diǎn)。無功補(bǔ)償能力感性/容性雙向可倜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(dá)到同樣的容性無功補(bǔ)償范圍，且無需配置濾波支路。由于無需濾波，任何時(shí)候都可對 SVG 配套電容器組進(jìn)行擴(kuò)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?？赏耆珵V除 13 次及以下諧波，可濾除風(fēng)機(jī)產(chǎn)生諧波，或?yàn)V除背景諧波防止其

7、對風(fēng)機(jī)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(shí)濾除背景諧波，還需要增加濾波器容量。占地面積小大TCR 型：由控制、晶閘管閥體、相控電抗器、三組濾波裝置卞成；SVG 控制、啟動(dòng)、IGBT 閥體、連接變壓器、一組固定電容裝置構(gòu)成；SVG 型的占地面積小 T 以上。運(yùn)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(bǔ)償，在長期運(yùn)行過程中，系統(tǒng)運(yùn)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(dǎo)致諧波電壓放大，影響系統(tǒng)安全性。閉環(huán)響應(yīng)速度10ms 以內(nèi)4060ms 以內(nèi)響應(yīng)速度

8、快，具備超強(qiáng)無功補(bǔ)償與諧波濾除作用。SVG 采用新型電力電子器件 IGBT,開斷時(shí)間小于10us,而 TCR用晶閘管的開斷時(shí)間 10ms,相差 1000 倍，導(dǎo)致 SVG 響應(yīng)速度更快。損耗小，0.8%11.2%SVG 運(yùn)行損耗低，主要是連接變壓器損耗和 IGBT 損耗，成套裝置的運(yùn)行損耗約 0.8%左右，而 SVC 中僅相控電抗器的損耗就達(dá) 0.91%,加上晶閘管損耗、濾波支路損耗，總損耗達(dá)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(bǔ)償電流不隨母線電壓卜降而卜降。加上 SVG 的響應(yīng)速度快，使得同容量的 SVG 的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償及電壓穩(wěn)定控制能力是同容量 TCR 或 MCR 勺 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，SVG