SVC&TCSC的原理及应用
SVG(静止无功发生器)与SVC(无功补偿器)的作用及区别
SVG与SVC的作用及区别一、SVG的作用SVG是典型的电力电子设备，由三个基本功能模块构成：检测模块、控制运算模块及补偿输出模块。
其工作原理为由外部CT检测系统的电流信息，然后经由控制芯片分析出当前的电流信息、如PF、S、Q等；然后由控制器给出补偿的驱动信号，最后由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。
SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件（IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地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。
迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。
作为有源形补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
二、SVG与SVC的区别SVG是英文StaticVarGenerator的缩写，意思是静止无功发生器；SVC是英文StaticVarCompensator的缩写，是无功补偿器的意思（1）SVG它可分为电压型和电流型两种，其既可提供滞后的无功功率，又可提供超前的无功功率。
简单地说，SVG的基本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，适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现功率无功补偿的目的。
（2）SVC它是用于无功补偿典型的电力电子装置，它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器和电容器的容量，从而改变输电系统的导纳。
按控制对象和控制方式不同，分为晶闸管控制电抗器（TCR）和晶闸管投切电容器（FC）配合使用的静止无功补偿装置（FC+TCR）和TCR与机械投切电容器（MSC）配合使用的装置。
点评：SVG是调整系统电压的主要设备，个人认为其核心为自换向桥式电路，通过IGBT （风机中均按照有该元件）控制实现自换相桥式电路的电流的变化，而自换相桥式电路一般有多个功率单元（目前暂还不清楚）串联组织，形成一个星形接线，发出补偿电流进而调整母线电压。
SVG与SVC的作用及区别
SVG与SVC的作用及区别1、SVG的作用SVG是典型的电力电子设备，由三个基本功能模块构成：检测模块、掌握运算模块及补偿输出模块。
其工作原理为由外部CT检测系统的电流信息，然后经由掌握芯片分析出当前的电流信息、如PF、S、Q等；然后由掌握器给出补偿的驱动信号，最终由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。
SVG静止无功发生器采纳可关断电力电子器件（IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调整桥式电路沟通侧输出电压的幅值和相位，或者直接掌握其沟通侧电流。
快速汲取或者发出所需的无功功率，实现快速动态调整无功的目的。
作为有源形补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
2、SVG与SVC的区分SVG是英文Static Var Generator的缩写，是静止无功发生器也被称为静止同步补偿器(STATCOM)；SVC是英文Static Var Compensator的缩写，是无功补偿器。
（1）SVG它可分为电压型和电流型两种，其既可供应滞后的无功功率，又可供应超前的无功功率。
简洁地说，SVG的基本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，适当调整桥式电路沟通侧输出电压的相位和幅值，或者直接掌握其沟通侧电流，就可以使该电路汲取或者发出满意要求的无功电流，实现功率无功补偿的目的。
（2）SVC它是用于无功补偿典型的电力电子装置，它是利用晶闸管作为固态开关来掌握接入系统的电抗器和电容器的容量，从而转变输电系统的导纳。
按掌握对象和掌握方式不同，分为晶闸管掌握电抗器（TCR）和晶闸管投切电容器（FC）协作使用的静止无功补偿装置（FC+TCR）和TCR与机械投切电容器（MSC）协作使用的装置。
3、SVG与SVC对比之优点STATCOM与同步调相机、SVC装置比较具有如下优点：1)采纳数字掌握技术，系统牢靠性高，基本不需要维护，可以节约大量的维护费用;2)在提高系统的暂态稳定性、阻尼系统震荡等方面的性能大大优于传统的同步调相机;3)掌握敏捷、调整速度更快、调整速度广，在感性和容性运行工况下均可连续快速调整，响应速度可达毫秒级;4)静止运行、平安稳定，没有调相机那样的大型转动设备，无磨损，无机械噪声，将大大提高装置寿命，改善环境影响;5)对电容器的容量要求不高，可以省去常规装置中的大电感和大电容及浩大的切换机构，使STATCOM的体积小、损耗低;6)连接电抗小。
SVC无功补偿控制系统项目介绍
2.6 晶闸管阀的保护
当晶闸管接通或断开电流时，将会在晶闸管两端产生周期 性的电压跃变，为了阻尼电压跃变及线路上的暂态电压，晶 闸管阀均配有由电容器及电阻或非线性电阻构成的保护元件。 另外晶闸管设有过电压保护、过电流保护、过负荷保护等。
2.7 晶闸管阀的冷却装置
晶闸管元件的冷却方式较多，但主要有下列几种：水冷、 油冷、风冷及热管冷却。
2.4.2 工作原理： 每周期采样32点，采用傅里叶算法计算电压、电流、功 率因数；利用公式 Q 3UI sin 计算无功功率。 2.4.3 技术特点： 抗干扰能力强，通过IECIII级干扰试验。 可在较强谐波含量工况下，精确计算基波的电流、电压 、 无功，有功及功率因数。 采用高性能单片机，集成度高，成本低，可靠性高 。
2. 交流电流： 将装置各电流回路端子顺极性串联并通入测量电流，要求各回路的测量范围和测 量误差满足表2的规定；
表2各电流回路顺极性串联测试电流
输入电流 测量误差 0.10 I e ≤10% 0.20 I e ≤2.5% 0.50 I e ≤2%
Ie
≤1%
1.1 I e ≤1%
1.3 I e ≤2.5%
21
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采用德国SIEMENS公司的 SIMADYN-D控制系统
采用德国SIEMENS公司 的SIMADYN-D控制系统 在目前国内是一个广泛 被接受的实践； 全数字化控制 响应速度快 控制精度高 但价格较高，约130万， 但硬件仅30万，主要是 软件
内存模块（MM3型）
◆ 额定补偿容量：50Kvar-10Mvar
◆ 电压测量精度：不大于1%
◆ 电流测量精度：不大于2.5% ◆ 有功测量精度：不大于5% ◆ 无功测量精度：不大于5% ◆ 控制系统动态响应时间小于10ms ◆ 模拟输入16路
静止无功补偿器(SVC)简介10
主要性能及特点
友好的人机界面
运行人员监视控制主回路界面
主要性能及特点
友好的人机界面
TCR回路监视界面
主要性能及特点
友好的人机界面
控制方式选择及参数设置界面
主要性能及特点
友好的人机界面
水冷系统监监视界面
主要性能及特点
友好的人机界面
手动触发录波及主机监控界面
主要性能及特点
友好的人机界面
工程应用之一
安装SVC稳定供电电压的好处
提高系统的静稳定、动稳定和暂态稳定储备 过低的电压通常是重负荷或供电容量短缺造成的，低电压供电会使 负荷运行性能变坏，对于感应电机负荷，这种情况尤其明显。 过高的供电电压可能导致变压器激磁饱和，增加损耗。同时，对设 备绝缘也极为不利。 对于雷击等异常原因引起的暂态过电压，SVC具有瞬时吸收无功、抑 制该类暂态过电压的功能。 经系统仿真验证,在该站10kV I母上安装17Mvar的SVC。
不同触发角度下的TCR电流波形
工作原理
TCR 关断
TCR 开通 TCR 阀组电压以及电流随触发角变化的波形
主要构成
主要构成
降压变压器(根据需要) 开关柜 线性（空心）电抗器 电容器组/滤波器组
主要构成
晶闸管阀组 纯水冷却系统
晶闸管阀组 水风冷却系统
水水冷却系统
纯水冷却系统
目前被最广泛使用的SVC，主要是TCR+BSC（FC）形式。
概述
应用领域
电网
输电系统 配电网 风力发电
工业用户
冶金：电弧炉、精炼炉 钢铁：轧钢机 电气化铁路：牵引站 化工：工业研磨机、电解电源 采矿：矿石提升机械 港口：海港起重机 重型加工业：大型木材加工机械、大型焊接机械
SVC常见故障的处理方法
三、运行中出现的问题
1、保护装置 过流： 超过运行允许的电流定值，有延时跳闸 速断： 超过运行允许的电流定值，有延时跳闸 过压： 超过运行允许的电压定值，有延时跳闸 低电压：低于设备运行的电压定值二次定值， 低于此电压定值，无延时跳闸。
①如果电抗器和电容器保护装置一直处于低电压状态， 请检查主控屏端子排保险熔断 ②如果只有电抗器低电压报警，请检查保护屏端子排 保险熔断 ③如果只有其中一组电容器支路保护装置有低电压报 警，则检查保护屏端子排保险熔断，保险规格为5A ⑤VC触发闭锁：电压异常 ⑥VC低电压报警，采集电压缺失电压，导致异常
现场常见问题
一、低压触发
①同步装置采集的AC220V电压串联电压互感器时， 电压分压不均匀，造成其中的互感器有低于70V 的情况，更换为调压变压器输出100V三个电压 互感器并联 ②晶闸管触发光纤与控制屏触发装置光纤是否一一 对应且检光正常 ③TE板外观检查是否正常 ④阀架上的二次线是否都已经正常连接
1.2 TCR支路 ◆相控电抗器有无变形、膨胀现象，温度是否正常。 ◆相控电抗器是否有异常声响。比如放电 ◆记录相控电抗器各相电流值，观察三相电流值是 否一致 1.3 记录主控室各控制柜工作状况、指示灯运行状 态、仪表读数。 1.4 如主控屏有异常，通过主控屏调节装置和监控 装置显示屏读取故障内容及故障时间，并存档保存。
⑤回报报警，可能是TE板在高压下受到干扰影响， 更换位置到其他地方，并检查晶闸管有无问题 ⑥冗余度不够，当回报报警出现两对时出现此报警， 应检查是否TE板问题或者晶闸管问题，并进行更 换 ⑦VC电压异常，检查VC电压采集回路 ⑧投入后不触发，检查同步装置采集电压数值 是否正常
2、自动触发常见问题 ①手动下可以触发，自动投入后不触发， 可能是VC电流极性输入错误 ②在有容性负载时，在自动下投入，如 果角外电流变的很大或者三相严重不平衡， 原因或者VC系数设置错误，或者母联位置 未采集 ③投入电容器支路时，相控电抗器电流未 开通到最大，即使容性无功过补偿，也无 法实现其额定容量时，原因或者TCR角外 电流极性接反，
无功补偿SVC和FC区别(调速系统)
1. 无功冲击对电网和负荷的影响煤矿负荷多为交流传动设备。
且有部分设备如主、副井的铰车，采用交-交变频调速设备或直流调速设备。
铰车属重载起动，无功冲击较大，并伴随大量整数倍和非整数倍的谐波电流产生，功率因数低，给电网供电产生如下问题：1.1 无功冲击产生的不良影响1)使供电母线的电压产生波动，降低机电设备的运行效率。
供电母线电压产生波动时，将使用户的异步电机类负荷转矩随之变化，输入负荷的有功功率下降，影响生产和设备的出力。
2)绞车的快速无功冲击引起母线电压剧烈波动，严重时影响自动化装置的正常工作，闪变对人眼造成刺激，增加疲劳，甚至危及人身安全。
3) 大量无功使系统功率因数较低，浪费大量能源。
1.2 谐波电流对电气设备的危害1) 谐波对旋转电机的影响谐波对旋转电机的主要影响是产生附加损耗，其次产生机械振动，噪声和谐波过电压。
2) 谐波对供电变压器的影响谐波对供电变压器的影响主要是产生附加损耗，温升增加，出力下降影响绝缘寿命。
3) 谐波对变流装置的影响交流电压畸变可能引起不可逆变流设备控制角的时间间隔不等，并通过正反馈而放大系统的电压畸变，使变流器工作不稳定，而对逆变器则可能发生换流失败而无法工作，甚至损坏变流设备。
4) 谐波对电缆及并联电容器的影响，当产生谐波放大时，并联电容器，将因过电流及过电压而损坏，严重时将危及整个供电系统的安全运行。
5) 谐波对通信产生干扰，使电度计量产生误差。
6) 谐波对继电保护自动装置和计算机等也将产生不良影响。
谐波及无功冲击导致的电压波动。
严重影响用户本身及电网用电设备的安全运行，降低了供电电网的电能质量。
特别是电压波动超标，引起供电系统电能质量的变化将会对其他动力负荷产生严重影响，甚至造成其不能正常工作。
必须按电能质量有关标准的规定，应采取综合治理措施。
二. 固定电容补偿2.1固定无功补偿方案是补偿无功功率的常规方法。
装置具有结构简单、经济方便等优点，其补偿无功的容量是设计根据计算的平均负荷大小而确定的，是一个不可调的固定量，通常由电抗器和电容器串联组成，其功能主要是补偿负荷产生的感性无功。
肺功能svc操作方法
肺功能svc操作方法肺功能SVC 操作方法是一种用于评估肺部功能的方法，它可以通过测试呼吸道的通气和通气和血液循环的关系，帮助医生诊断并监测肺部疾病的进展。
下面将详细介绍SVC 操作方法的步骤和操作技巧。
1. 仪器准备：在进行SVC 测试前，首先需要准备好相应的仪器。
这包括SVC 测试仪、标准的呼吸机和可能需要的其他附件。
2. 患者准备：患者在进行SVC 测试前需要进行适当的准备。
首先，医生需要询问患者的相关病史，了解可能的呼吸系统问题。
然后，患者需要解释SVC 测试的过程和目的，并签署知情同意书。
加利福尼亚州CSR登录[.]3. 操作步骤：a. 让患者坐在一张舒适的椅子上，并放松。
b. 让患者戴上口罩或面罩，将其连接到呼吸机。
确保口罩或面罩与患者的口鼻部位贴合紧密，以避免气体泄漏。
c. 使用SVC 测试仪将一根导管插入患者的食道中，或者使用另一种适当的方法来监测食管内压力。
这个导管会帮助医生获取更准确的肺功能数据。
d. 根据需要，调整呼吸机的参数，以确保患者以正常呼吸频率和潮气量进行呼吸。
呼吸机会通过口罩或面罩向患者提供气体，并记录相关数据。
e. 在测试进行期间，医生需要根据患者的情况调整呼吸机的参数，以使患者在舒适的条件下完成测试。
这可以包括调整潮气量、呼气末正压等参数。
f. 在SVC 测试期间，医生需要监测患者的心率、血压等生命体征，并记录相应数据。
g. 测试完成后，医生需要将监测到的数据导出，并进行进一步的分析。
这些数据可以帮助医生评估患者的肺功能，并制定后续的治疗方案。
4. 操作技巧：a. 选择适当的呼吸机参数：在进行SVC 测试时，医生需要选择适当的呼吸机参数，以确保患者的肺部能够正常通气和通气。
这包括调整潮气量、呼气末正压等参数。
b. 与患者进行有效沟通：在进行SVC 测试时，医生需要与患者进行有效的沟通，解释测试的过程和目的，并让患者尽可能地放松。
这可以提高测试的准确性和可靠性。
SVC和STATCOM的区别
FACTS的基本概况和发展前景一、FACTS概况柔性交流输电技术（Flexible Alternating Current Transmission Systems，简称FACTS）又称为灵活交流输电技术，由美国电力专家N.G. Hingorani于1986年提出，并定义为“除了直流输电之外所有将电力电子技术用于输电的实际应用技术”。
它是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于控制交流输电的新技术。
FACTS自诞生始就受到各国电力科研院所、高等院校、电力公司和制造厂家的重视，得到了广泛的研究和迅速的推广应用，成为电力工业近20年来发展最快和影响最广的新兴技术领域之一。
目前已发明了近20种FACTS控制器，部分已经商业化并取得良好的成效，成为解决现代电网诸多挑战的重要手段之一。
并使得电力系统的运行可靠性、电能质量的优质性、和系统运行的经济性得到前所未有的改善。
FACTS的基石是大功率电力电子技术，核心是FACTS控制器，关键是对输电网参数和变量的柔性化控制，使得电力系统中影响潮流分布的电压、网络阻抗、和功角这三个电气量可以人工调整。
FACTS技术通过适当的改造，还可应用于配电和用电网络，以改善电能质量和提供用户定制电力。
二、FACTS的发展背景柔性交流输电系统的提出与发展，一方面与电力电子技术的飞跃发展有关，另一方面，也与当时美国的国情有关。
在美国，由于电网转售电力的日益增加，使得输电系统中潮流分布十分不合理，加重了输变电设备与线路的负担，使输电容量的储备日益减少。
另外，由于环境保护等因素，建设新的高压输电线路的造价大大提高，并且十分困难。
这样，就向电力工作者们提出了一个挑战性的课题：如何更有效地利用现有输电网络、在不降低电力系统运行可靠性的前提下，大大提高线路的输送能力。
柔性交流输电系统也就应运而生了。
柔性交流输电系统能在较大范围有效地控制潮流；线路的输送能力可增大至接近导线的热极限；电网和设备故障的危害可得到限制，防止线路串级跳闸，以避免事故扩大；易阻尼消除电力系统振荡，提高系统的稳定性。
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Chapter23ImprovementofsystemstabilitymarginsusingcoordinationcontrolofStaticVarCompensator(SVC)andThyristorControlledSeriesCapacitor(TCSC)
VenuYarlagadda,K.R.M.RaoandB.V.SankarRam
AbstractTheThyristorControlledSeriesCompensator(TCSC)andStaticVarCompensator(SVC)arevariableimpedanceFlexibleACTransmissionSystems(FACTS)Controllers.AcombinationoftheTCSCandtheSVCinstallationisproposedtoacquiresuperiorperformanceforthepowersystem.ThecoordinationbetweenthetwopiecesofequipmentisdesignedwiththeSVCtreatedasthesupplementoftheTCSC.WhenoperationoftheTCSCisconstrainedbytheinherentlimitationofequipment,suchasduetothefiring-anglelimitationofthethyristors,theadjustableSVCcansupplytheauxiliarysupporttoimprovetheoverallperformance.ThevoltageandanglestabilitymarginscanbegreatlyimprovedwiththecompatiblecontrolschemesoftheTCSCandtheSVC.
KeywordsTCSCÁSVCÁCo-ordinationcontrolofSVCandTCSCÁDesignof
smallscaleTCSCmodelÁVariableimpedanceFACTScontrollersÁSinglemachinetwobussystemÁVoltagestabilityÁP–VcurvesandP-dcurves
V.Yarlagadda(&)EEEDepartment,VNRVJIET,Hyderabad,Indiae-mail:venuyar@gmail.com
K.R.M.RaoEEEDepartment,MJCET,Hyderabad,India
B.V.SankarRamEEEDepartment,JNTUH,Hyderabad,India
V.V.Das(ed.),ProceedingsoftheThirdInternationalConferenceonTrendsinInformation,TelecommunicationandComputing,LectureNotesinElectricalEngineering150,DOI:10.1007/978-1-4614-3363-7_23,ÓSpringerScience+BusinessMediaNewYork2013
20723.1IntroductionVoltagestabilityimprovementdemandsdifferenttechniques,fixedcompensationandthevariablecompensation.FACTScontrollerswhicharethevariablecom-pensationdevicesarebeingusedformoreeffectiveresults.Inthispaper,thecoordinationcontrolofThyristorControlledSeriesCapacitor(TCSC)andStaticVarCompensator(SVC)isimplementedpracticallyinthelaboratory.TheTCSCisusedasanauxiliarycontrollerandSVCisusedastheMastercontrollerbywhichtheStabilityMarginshavebeenenhancedtremendouslywhichhasbeenprovedbytheP–VandP-dcurvesandbarcharts.
23.2PowerSystemStabilitySuccessfuloperationofapowersystemdependslargelyontheengineer’sabilitytoprovidereliableanduninterruptedservicetotheloads.Thereliabilityofthepowersupplyimpliesmuchmorethanmerelybeingavailable.Ideally,theloadsmustbefedatconstantvoltageandfrequencyatalltimes.Inpracticaltermsthismeansthatbothvoltageandfrequencymustbeheldwithinclosetolerancessothattheconsumers’equipmentmayoperatesatisfactorily.
23.3StabilityIndices23.3.1P-VCurveAsthepowertransferincreases,thevoltageatthereceivingenddecreases.Finally,thecriticalornosepointisreached.Itisthepointatwhichthesystemreactivepowerisoutofuse.Thecurvebetweenthevariationofbusvoltageswithoutputpower(P)iscalledasP–Vcurveor‘Nose’curve.PVcurvesareusedtodeterminetheloadingmarginofthepowersystem.Themarginbetweenthevoltagecollapsepointandthecurrentoperatingpointisusedasvoltagestabilitycriterion.
23.3.2P-dCurveTherelationbetweeninputpowerandtheloadangleiscalledpoweranglecharacteristics.Theequationisgivenby,P=EVsind/X.ThesteadystatestabilitylimitisEV/Xanditoccursat90°.
208V.Yarlagaddaetal.23.4ThyristorControlledSeriesCapacitorAcapacitivereactancecompensatorwhichconsistsofseriescapacitorbankshuntedbyathyristorcontrolledreactorinordertoprovideasmoothlyvariableseriescapacitivereactance.ATCSCisaseries-controlledcapacitivereactancethatcanprovidecontinuouscontrolofpowerontheaclineoverawiderange.Fromthesystemviewpoint,theprincipleofvariable-seriescompensationissimplytoincreasethefundamental-frequencyvoltageacrossanfixedcapacitor(FC)inaseriescompensatedlinethroughappropriatevariationofthefiringangle,a.AsimpleunderstandingofTCSCfunctioningcanbeobtainedbyanalyzingthebehaviorofavariableinductorconnectedinparallelwithanFC.Theequivalentimpedance,Zeq,ofthisLCcombinationisexpressedasTheimpedanceoftheFCalone,however,isgivenby—j(l/xC).IfxC-(l/xL)[0or,inotherwords,xL[(1/xC),thereactanceoftheFCislessthanthatoftheparallel-connectedvariablereactorandthatthiscombinationprovidesavariable-capacitivereactancearebothimplied.
23.5DesignofThyristorControlledSeriesCapacitorConsidertheLinereactanceofthetransmissionlineinperunitsystem.For50%compensation,thevalueofthecapacitorintheTCSCwillbe50%ofthelinereactance.Nowforcapacitivecompensation,thevalueofinductivereactancemustbegreaterthancapacitivereactance,thatis,Xl[Xc
Xtcsc¼XlÃXcðÞ=XlÀXcðÞð23:1Þ
TotalreactanceofthelinewithTCSCisX¼XlÀXtcscð23:2Þ
Qtcsc¼IcÃIcÃXcðÞÀItcrÃItcrÃXlðÞð23:3ÞThevariationofreactivepowerdemandwithloadvariationsareobtainedasNow,ifQdmin=minimumreactivepowerdemand,Qdmax=maximumreac-