(整理)FC、TSC、SVG对比分析主要无功补偿方式分析.
无功补偿几种补偿方式的优缺点
无功补偿几种补偿方式的优缺点无功补偿几种补偿方式的优缺点无功功率补偿，简称无功补偿，在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。
反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
今天就带大家了解13种无功补偿方式，各自有什么优点和缺点。
（1）同步调相机基本原理：同步电动机无负荷运行，在过励时发出感性无功；在欠励时吸收感性无功；主要优点：既能发出感性无功，又能吸收感性无功；主要缺点：损耗大，噪音大响应速度慢，结构维护复杂；适用场合：在发电厂尚有少量应用。
（3）就地补偿基本原理：一般将电容器直接与电动机变压器并联，二者共用1台开关柜；主要优点：末端补偿，能最大限度的降低线损；主要缺点：台数较多，投资量大；适用场合：水厂、水泥厂应用较多；（3）集中补偿基本原理：集中装设在系统母线上，一般设置单独的开关柜；主要优点：可对整个变电所进行补偿，投资相对较小；主要缺点：一般为固定补偿，在负载低时可能出现过补偿；适用场合：适用于负载波动小的系统（4）自动补偿（机械开关投切电容器）基本原理：采用机械开关（接触器、断路器）等根据功率因数控制器的指令投切电容器；主要优点：能自动调节无功出力，使系统无功保持平衡，技术成熟，占地小、造价低；主要缺点：响应时间较慢，受电容器放电时间限制；适用场合：目前主流补偿方式，满足大多数行业用户需求；（5）晶闸管投切电容器基本原理：采用晶闸管阀组根据功率因数控制器的指令过零投切电容器；主要优点：响应速度快，无涌流，无冲击；主要缺点：占地面积大，造价高；适用场合：多用于港口等负荷变化快速的场合；（6）晶闸管控制电抗器基本原理：一般由固定并联电容器和晶闸管控制的并联电抗器并联组成，通过改变晶闸管导通角改变电感电流，从而控制整套装置的无功输出；主要优点：响应速度快，无级调节，既能补偿容性无功，又能补偿感性无功；主要缺点：占地面积大，造价高，同时对大多企业用户而言，不需要感性无功；适用场合：多用于钢铁、电气化铁路和输变电系统；（7）磁控电抗器基本原理：通过可控硅控制励磁电流的大小和铁芯饱和度改变电感电流，从而控制整套装置的无功输出；主要优点：动态响应，无级调节，双向补偿，晶闸管耐压低，无须多级串联，产生谐波小；主要缺点：响应时间较TCR稍慢，噪声大；适用场合：在高压系统中占有优势；（8）串联补偿基本原理：串联电容器组用来补偿输电线路的电感，以提高线路的输电能力和稳定性。
矿用隔爆型动态无功补偿装置(SVG、TSC)的原理介绍及优缺点比较-1
矿用隔爆型动态无功补偿装置（SVG、TSC）原理介绍及优缺点比较一、原理简介1、静止无功发生器SVG（Static Var Generator）SVG的基本原理是，将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。
电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由全控型可关断的半导体器件IGBT组成。
BJS-500/1140型SVG原理简图工作中，通过调节逆变桥中IGBT器件的开关，可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位，因此，整个装置相当于一个调相电源。
通过检测系统中所需的无功，可以快速发出大小相等、相位相反的无功，实现无功的就地平衡，保持系统实时高功率因数运行。
上图为SVG原理图，将系统看作一个电压源，SVG可以看作一个可控电压源，连接电抗器或者可以等效成一个线形阻抗元件。
表1给出了SVG三种运行模式的原理说明。
表1 SVG的三种运行模式运行模式波形和相量图说明空载运行模式UI = Us，IL = 0，SVG不吸发无功。
容性运行模式UI > Us，IL为超前的电流，其幅值可以通过调节UI来连续控制，从而连续调节SVG发出的无功。
感性运行模式UI < Us，IL为滞后的电流。
此时SVG吸收的无功可以连续控制。
SVG在中低压动态无功补偿与谐波治理领域得到越来越广泛的应用，其具有以下重要功用：● SVG可以补偿基波无功电流，补偿后功率因数可达到0.95以上，使被补偿网络的线电流下降30%以上，大大减小线路损耗，提升移动变压器带载能力，节能效果明显。
● SVG通过补偿基波无功电流，有效降低被补偿网络的无功突变，减小网络电压波动，抑制闪变，使供电电压更加平稳。
● SVG同时也具有有源滤波功能（APF），可对谐波电流进行补偿，能有效抑制被补偿网络中的5、7、11次谐波。
2、晶闸管投切电容器TSC（Thyristor Switched Capacitor）TSC的基本原理是按照一定的寻优模式，设计多组某次或某几次滤波器，基波下各支路呈容性，分级改变补偿装置的无功出力；滤波器某次谐波下调谐，滤该次谐波。
SVG动态无功补偿原理及功能
善电能质量等方面，发挥重要作用。
（一）、远距离输电
1.稳定弱系统电压
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科陆能源哈密源和发电有限责任公司
2. 减少传输损耗 3. 增加传输能力，使现有电网发挥最大效率 4. 提高瞬变稳态极限 5. 增加小干扰下的阻尼 6. 增强电压控制及稳定性 7.缓冲功率振荡 安装 SVG 系统也成为我国目前正在进行的并网运行提供了坚实的技 术保障。 （二）、城市二级变电站
在区域电网中，一般采用分级投切电容器组的方式来补偿系统无 功，改善功率因数，这种方式只能向系统提供容性无功，并且不能随 负载的变化而实现快速精确调节，在保证母线功率因数的同时，容易 造成向系统倒送无功，抬高母线电压，危害用电设备及系统稳定性。 SVG 系统可以快速精确地进行容性及感性无功补偿，使 SVG 在稳定 母线电压，提高功率因数的同时，彻底、方便地解决了无功倒送问题。 并且，安装新的 SVG 系统时， 可以充分利用原有的固定电容器组和 晶闸管相控电抗器（TCR）部分，用最少的投资取得最佳的效果，成 为改善区域电网供电质量的最有效的方法。 （四）、日常维护
气开关等部分组成。控制电源由四路开关电源构成，两路 DC24V 电
源系统，采用冗余方式，为触摸屏和继电器操作供电；两路直流
(DC)12V 电源系统，采用冗余方式为主控制机箱供电。主控制面板有
电源、运行和故障灯，触摸屏及急停开关组成。
触摸屏包括了启动、停止、复位、本地及远程等功能。
（3）功率柜
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故，并且设备性能、生产效率和产品质量都将受到影响。电压波动和
闪变对安全生产及人体健康都是极为不利的。
SVG 的快速响应使其特别适合于电压波动和闪变的抑制，国际大
电网（CRGRE)也将其推荐为如电弧炉等快速波动负荷引起的电压波动
各种无功补偿装置的比较
静止式静态无功补偿
机械投切电容器
MSC
用断路器\接触器分级投切电容
投切时间10～30s
控制器简单，市场普遍供货，价格低，投资成本少，无漏电流
不能快速跟踪负载无功功率的变化，而且投切电容器时常会引起较为严重的冲击涌流和操作过电压，这样不但易造成接触点烧焊，而且使补偿电容器内部击穿，所受的应力大，维修量大
通过调整触发角的大小就可以改变高阻抗变压器所吸收的无功分量，达到调整无功功率的效果
阻抗最大做到85%
和TCR型差不多
高阻抗变压器制造复杂，谐波分量也略大一些，价格较贵，而不能得到广泛应用
容量在30Mvar以上时价格较贵，而不能得到广泛应用
晶闸管投切电抗器
TSR+
FC
分级用可控硅作为无触点的静止可控开关投切电抗器
响应时间10ms，从容性无功到感性无功连续平滑调节
除较低次的谐波，并使较高的谐波限制在一定范围内；使用直流电容来维持稳定的直流电源电压，和SVC使用的交流电容相比，直流电容量相对较小，成本较低；另外，在系统电压很低的情况下，仍能输出额定无功电流，而SVC补偿的无功电流随系统电压的降低而降低
控制复杂，成本高，35kV以上系统没有产品
目前最高适用电网电压不超过690V
无源滤波器
LC滤波器
由LC等被动元件组成，将其设计为某频率下极低阻抗，对相应频率谐波电流进行分流，其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道
；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器
只能滤除固定次数的谐波；但完全可以解决系统中的谐波问题，解决企业用电过程中的实际问题，且可以达到国家电力部门的标准
由电力电子元件和DSP等构成的电能变换设备，检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流，补偿后的源电流几乎为纯正弦波，其行为模式为主动式电流源输出
无功补偿的多种方式及各自的优缺点有哪些
无功补偿的多种方式及各自的优缺点有哪些无功补偿是指通过投入无功功率来改善电力系统的功率因数和电压质量。
无功补偿的多种方式根据实现的方法和装置的种类，可以分为静态无功补偿和动态无功补偿。
下面将对这两种方式及其各自的优缺点进行详细说明。
静态无功补偿常见的方式有电容补偿、电抗补偿和混合补偿等。
电容补偿主要通过并联接入电容器的方式进行，它能够提高电力系统的功率因数，提高电源的容量利用效率，减小线路功率损耗，并改善电压的稳定性。
电容补偿的优点有：1.无需响应时间，能实现快速无功补偿；2.功率因数改善明显，系统稳定性较好；3.维护成本低，装置体积小；4.可靠性高，寿命长。
但电容补偿也存在一些缺点：1.稳态补偿效果受负荷变化的影响较大；2.补偿效果受谐波干扰的限制；3.对电源电压波动敏感，需配合电压调整设备。
电抗补偿主要通过串联电抗器的方式实现，它能够提高电力系统的电压质量，改善电网稳定性，减小潮流损耗，提高电能质量。
电抗补偿的优点有：1.对电源电压波动不敏感，较适合对电力系统进行长距离补偿；2.补偿稳态性能好，可适用于任意负荷；3.能抵抗系统谐波干扰。
电抗补偿的缺点是：1.响应速度较慢，不能实现快速的动态无功补偿；2.在低频部分容易产生谐振问题；3.需要较大的设备体积和投资成本。
混合补偿通常综合了电容补偿和电抗补偿的优点，通过同时串联接入电容器和并联接入电抗器的方式进行补偿。
混合补偿的优点有：1.能够综合利用电容补偿和电抗补偿的优点，使补偿效果更好；2.适用于各种负荷类型和负荷变化的场合；3.能够抑制谐波，提高电压质量；4.稳态和动态补偿效果均较好。
混合补偿的缺点是：1.需要更大的设备容量，增加了投资成本；2.响应时间相对较长。
动态无功补偿是指通过高速的开关装置来实现无功功率的补偿。
常见的动态无功补偿装置包括静态无功发生器(SVG)、静止补偿装置(SSC)和可变补偿器(VSC)等。
动态无功补偿的优点有：1.响应速度极快，可以实现毫秒级的无功补偿；2.能够实现连续调整补偿功率，适应负荷变化；3.能够抑制谐波，提高电压质量；4.对电源电压波动不敏感。
基于电力系统常见无功补偿方式分析与讨论
基于电力系统常见无功补偿方式分析与讨论无功补偿是电力系统中常见的一种技术手段，用于改善电力质量和优化电力系统性能。
常见的无功补偿方式包括静态无功补偿和动态无功补偿。
静态无功补偿是指通过静态补偿设备来实现无功补偿。
常见的静态无功补偿设备有电容器和电抗器。
电容器可用于提供无功功率，降低电力系统中的无功功率需求。
通过静态无功补偿设备的使用，可以调整电力系统的功率因数，提高电力系统的稳定性和效率。
电容器的无功补偿主要是通过调节电容器的容值和连接方式来实现的。
对于大型变电站和发电厂来说，常用的电容器连接方式有串联和并联两种。
串联电容器可以提供较大的无功功率，但需要更高的电压等级。
而并联电容器则可以提供较小的无功功率，但可以选择较低的电压等级。
根据具体的无功补偿需求和电力系统的特点，可以选择合适的电容器连接方式来进行无功补偿。
动态无功补偿是指通过动态无功补偿装置来实现无功补偿。
常见的动态无功补偿装置有STATCOM（Static Synchronous Compensator）和SVC（Static Var Compensator）。
STATCOM 是一种采用功率电子器件和控制技术实现的无功补偿装置，可以通过调节电压的相位和幅值来实现无功功率的注入或吸收。
SVC是一种通过电力电子装置和电容器/电抗器组合实现的无功补偿装置，可以根据电力系统的需求实时调整电容器/电抗器的容值和电流。
与静态无功补偿相比，动态无功补偿具有更快的动态响应速度和更精确的控制能力。
通过动态无功补偿装置的使用，可以提高电力系统的稳定性和可靠性，减少电力系统中的振荡和电压波动。
FC、TSC、SVG对比研究(主要无功补偿方式研究)
几种无功补偿方案的对比分析荣信电力电子股份有限公司二、补偿方案选择1. 固定并联电容补偿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，并对三次谐波有一定的抑制作用。
一般采用机械开关控制电容器的投切，投切时的冲击电流和操作过电压大，易发生谐振，因此不能频繁投切。
由于固定补偿装置的补偿容量不能随负荷而变化，“欠补”和“过补”交替发生，计费方式又为“反转正计”，使得变电所平均功率因数达不到0.9的要求，造成力率罚款，并使供电设备的能力不能充分发挥。
目前我国普遍采用的方案是在变电所设置固定电容并联补偿。
该方案主要问题是在无负荷和轻负荷的区段，过补偿十分突出，投入固定并联补偿电容后，功率因数比不投时还低，无法达到经济功率因数的要求，变电所因功率因数大幅下降，而遭受巨额罚款，固定电容器补偿还会导致空载时电压抬升，反而恶化电压质量。
②从以上分析结论可知，变电所采用固定补偿方案解决不了功率因数问题，不能随负荷的无功波动随机的调节补偿的容性无功，所以不具备抑制谐波和电压波动。
要解决功率因数问题，抑制谐波和电压波动，必须放弃固定补偿方案，寻求新的补偿方案。
2 自动投切并联电容器组并联电容器组是最早就出现的静止型无功补偿方式，因其结构简单等特点而得到了广泛的应用，一般的并联电容器组都是应用在负荷较为平稳的场合，由手工进行投切，每天的投切次数不超过10次。
自动投切并联电容器组则根据系统所需无功自动进行投切操作，其投切次数可达每天数十次，甚至数百次。
其工作特点如下：响应速度刚切除后的电容器组，需待放电完全后才能再次投入，至少需要数十秒以上。
损耗只有并补电容器和串联电抗器产生损耗，因此损耗非常小。
约在0.1%左右。
谐波电流不产生也不滤除谐波电流。
三相不平衡并联补偿电容器组是三相完全平衡的，因此不能改善不平衡度。
无功补偿技术解析
400V 无功补偿技术路线分析（投切电容型无源补偿）一、简介伴随着电力工业的发展和功率开关管的进步，无功补偿技术手段发生了显著变化，形成当前的无源补偿（阻抗型补偿技术，TSC）和有源补偿（逆变电源型补偿技术,SVG）两种技术路线。
针对补偿对象不同，无源补偿包括投切电容型与控制电抗型两种，分别用于补偿感性无功功率和容性无功功率。
有源补偿是基于PWM 变流技术，逆变电压的幅值和相位均可以控制，既可以补偿感性无功也可以补偿容性无功。
二、SVG 存在的问题SVG 技术作为新技术，具有无级调节，可连续调节补偿容性或感性无功，响应速度快等优点，同时也存在一些问题。
(1)电压闪变较大的工业场合，SVG 能否可靠运行？SVG 控制环节一般采用电压电流双闭环控制模型；为了降低成本往往使用多个变流器单元并联形式进行补偿，设备复杂度高，控制难度大，电压闪变过大时，可能会导致控制模型崩溃，补偿设备烧毁或者保护，退出补偿。
而TSC 补偿控制不依赖于电压，电压闪变过大时仅仅会一定程度影响补偿效果。
(2)单机容量过小，大容量补偿需要占用更多的空间当前市场几大主流的SVG 设备，单机电流至多300~400A，即便全部输出基波容性无功，补偿容量也不过260kvar。
超过这个容量，需要并柜，占用配电房更多空间。
而TSC 可以单机做到600kvar 甚至更大。
(3)成本高SVG 当前的制造成本约为300 元/kvar，市场售价一般至少在500~600 元/kvar。
300kvar 的补偿容量，市场价格在15 万元左右。
同样容量的TSC 设备价格至多为5~6 万元左右。
(4)客户是否需要既能够补偿感性又能够补偿容性无功？对于一般性的负荷，比如轧钢厂，塔吊，电焊机厂，负荷均为感性无功，并不需要补偿容性无功，此时SVG 的容性补偿功能失去意义。
对于客户来说属于资金浪费，反而是TSC 补偿功能确定经济实惠。
(5)现场是否均需要无级调节补偿无功？SVG 补偿输出无功连续可调是其显著优势，在不超过额定容量条件下可以将当前的无功完全补偿。
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几种无功补偿方案的对比分析荣信电力电子股份有限公司二、补偿方案选择1. 固定并联电容补偿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，并对三次谐波有一定的抑制作用。
一般采用机械开关控制电容器的投切，投切时的冲击电流和操作过电压大，易发生谐振，因此不能频繁投切。
由于固定补偿装置的补偿容量不能随负荷而变化，“欠补”和“过补”交替发生，计费方式又为“反转正计”，使得变电所平均功率因数达不到0.9的要求，造成力率罚款，并使供电设备的能力不能充分发挥。
目前我国普遍采用的方案是在变电所设置固定电容并联补偿。
该方案主要问题是在无负荷和轻负荷的区段，过补偿十分突出，投入固定并联补偿电容后，功率因数比不投时还低，无法达到经济功率因数的要求，变电所因功率因数大幅下降，而遭受巨额罚款，固定电容器补偿还会导致空载时电压抬升，反而恶化电压质量。
②从以上分析结论可知，变电所采用固定补偿方案解决不了功率因数问题，不能随负荷的无功波动随机的调节补偿的容性无功，所以不具备抑制谐波和电压波动。
要解决功率因数问题，抑制谐波和电压波动，必须放弃固定补偿方案，寻求新的补偿方案。
2 自动投切并联电容器组并联电容器组是最早就出现的静止型无功补偿方式，因其结构简单等特点而得到了广泛的应用，一般的并联电容器组都是应用在负荷较为平稳的场合，由手工进行投切，每天的投切次数不超过10次。
自动投切并联电容器组则根据系统所需无功自动进行投切操作，其投切次数可达每天数十次，甚至数百次。
其工作特点如下：响应速度刚切除后的电容器组，需待放电完全后才能再次投入，至少需要数十秒以上。
损耗只有并补电容器和串联电抗器产生损耗，因此损耗非常小。
约在0.1%左右。
谐波电流不产生也不滤除谐波电流。
三相不平衡并联补偿电容器组是三相完全平衡的，因此不能改善不平衡度。
调节特性只能投入或者切除并联电容器组，无功变化较大，无法平滑线性调节无功输出。
3.晶闸管分级投切电容器方案（TSC）晶闸管分级投切电容器方案这里研究两个，一是带降压变压器的晶闸管投切电容器方案，二是带降压变压器及分接开关的晶闸管投切电容器方案。
1）、带降压变压器的晶闸管投切电容器方案TSC分组可调补偿是根据负荷实际运行无功量，按照一定的投切策略跟踪负荷变化进行投切动作。
该方案由若干组并联的晶闸管阀组控制，以实现快速无触点的投切。
显然这种型式的补偿装置只能实现容性无功功率的阶跃调节，其调节的精度取决于电容器的分组数。
为了提高运行的可靠性，防止电容器和晶闸管损伤，TSC均实现无过渡过程的操作。
①TSC技术关键无过渡过程投切电容器，理论上电容器在峰值时导通，在峰值时关断。
晶闸管关断后，电容器保持峰值电压值，由于电源电压随时变化，电容器电压也在缓慢地放电，要做到安全、无过渡投切比较困难。
具体控制有二种方法：其一：在需要投入电容器时，必须检测电容器的两端电压及电网电压。
在电网电压与电容器两端电压相等瞬时，发出触发脉冲；当电容器接成星形时，这时必须有二个晶闸管导通才能构成通路。
这种控制方式的难度很大，且电容器两端电压为直流，在高压环境下，检测困难，经常产生过渡过程过电压。
严重的过度过程产生的振荡过电压，将达到电源峰值电压的两倍以上，如在低压侧整流变副边进行补偿，过渡过程过电压必然影响调速系统的安全运行。
其二：晶闸管关断后，电容器两端电压从峰值电压，缓慢放电。
等电容器两端电压放到小于50V时投入电容器，这时是比较安全的，但根据<<高压并联电容器放电线圈标准JB/T8980-1999>>规定放电时间为5s，电容器投入时必须考虑其放电情况，这样由于受电容器的放电时间的限制，在工程应用中实际的响应时间一般在3-5分钟左右。
对于无功快速变动的系统是不适用的。
其三：TSC 投切的电容器组分组越多，补偿效果越好，成本相对提高。
且在频繁投切电容器时，由于阻抗曲线发生频繁变化，很有可能产生谐振，造成灾害性事故。
（如去年湖南涟钢棒线厂轧钢系统中采用的TSC 装置，由于产生谐振将TSC 装置及传动系统全部烧毁，直接经济损失近3000万元，间接损失近2亿元。
）该方案的特点： 不产生谐波；理论上可以实现过零投切，不会产生像真空开关那样产生严重的过电压； 结构简单。
2）、带降压变压器及分接开关的晶闸管投切电容器方案该方案通过降压调压变压器，采用分接开关无载调压和晶闸管开关的有载分合直接调节无功元件（滤波器）的无功输出。
该方案的特点与带降压变压器的晶闸管投切电容器方案相似，但投资更少，只需一组晶闸管开关，但其过分依赖变压器分接开关，分接开关每天频繁调节，其寿命能否有保证还需进一步研究，另外目前国内尚无此类方案运行，需要研究开发。
4. SVG+FC 型动态无功补偿系统4.1 供电系统结构一般电力系统用户负荷吸收有功功率L P 和无功功率L Q 。
图3.1 简单的负荷连接电源提供有功功率P S 和无功功率Q S （可能为感性无功，也可能是容性无功），忽略变压器和线路损耗，则有S L P P =，S L Q Q =。
没有足够无功补偿的电网存在以下几个问题：1）电网从远端传送无功；2）负荷的无功冲击影响本地电网和上级电网的供电质量； 3）负荷的不平衡与谐波也会影响电网的电能质量；因此，电力系统一般都要求对用电负荷进行必要的无功、不平衡与谐波补偿，以提高电力系统的带载能力，净化电网，改善电网电能质量。
4.2 SVG用于补偿无功Q LSVG图3.2 带有SVG无功补偿装置的系统假设负荷消耗感性无功（一般工业用户都是如此）Q，此时控制SVG使L其产生容性无功功率，并取Q=Q L，这样在负荷波动过程中，就可以保证：SVGQ S=Q SVG-Q L=0。
如果对电网等比较复杂的补偿对象而言，当需要向电网提供感性无功时，可以通过对SVG的控制，使其产生感性无功功率，并取Q=Q C，这样在负SVG荷波动过程中，仍然可以保证：Q=Q SVG-Q C=0。
S此外，SVG在补偿系统无功功率达同时，几乎不产生谐波。
更重要的是，SVG还可以对系统的谐波、不平衡等电能质量问题进行多功能综合补偿，实现有源滤波（APF）的功能。
4.3 SVG用于有源滤波图3.3 基本原理图有源滤波器的基本思想如图3.3。
谐波源一般为非线性负荷，如整流器、带有整流环节的变频器及大量带有开关器件的设备等，产生谐波电流h I；供电系统一般为被保护对象，也即要达到最终流入或流出系统的电流是谐波含量极少的正弦波，有时还有功率因数要求；有源滤波装置表现为流控电流源，它的作用是产生和谐波源谐波电流有相同幅值而相位相反的补偿电流h I ，来达到消除谐波的目的。
与无源滤波装置相比，有源滤波器是一种主动型的补偿装置，具有较好的动态性能。
4.4 SVG的基本原理所谓SVG（Static Var Generator），就是专指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。
信号波载波VD4图3.4 SVG 与系统的连接示意图设电网电压和SVG 输出的交流电压分别用相量S U 和I U 表示，则连接电抗X 上的电压L U 即为S U 和I U 的相量差，而连接电抗的电流是可以由其电压来控制的。
这个电流就是SVG 从电网吸收的电流I 。
如果未计及连接电抗器和变流器的损耗，SVG 的工作原理可以用图3.5a)所示的单相等效电路图来说明。
在这种情况下，只需使I U 与S U 同相，仅改变I U 幅值大小即可以控制SVG从电网吸收的电流是超前还是滞后90 ，并且能控制该电流的大小。
a ）单相等效电路b ）相量图图3.5 SVG 等效电路及工作原理（未计及损耗）SVG 详细的工作模式及其补偿特性如表1所示。
表3.1 SVG 的运行模式及其补偿特性说明采用直接电流控制的有源滤波型中压SVG 的工作原理如图3.6所示。
从图中可以得出式(1)，即电源电流S I 是负载电流L I 和补偿电流C I 之相量和。
假设负载电流L I 中含有基波正序电流（包括基波正序无功电流Lf q I +和基波正序有功电流Lf p I +）、基波负序电流Lf-I 和谐波电流Lh I ，如式(2)所示。
图3.6 采用直接电流控制的静止无功发生器的工作原理S L C I I I =+(1) L Lf +Lf +Lf-Lh p q I I I I I =+++(2)为使电源电流S I 中不含有基波正序无功和基波负序电流，则需要控制SVG 输出电流C I 满足式(3)。
这样电源电流中就只含有基波正序有功和谐波电流，如式(4)所示。
C Lf +Lf-()q I I I =-+(3) S Lf +Lh p I I I =+(4)所以，要想达到补偿目的，关键是控制SVG 输出电流C I 满足式(3)。
从SVG 工作原理的描述可以看出，如果要使SVG 在补偿无功的基础上还对负载谐波进行抑制，只需要使SVG 输出相应的谐波电流即可。
因此，从这个意义上说，SVG 能够同时实现补偿无功电流和谐波电流的双重目标。
4.5 SVG 的优势通过上一节对SVG 原理的描述可以知道，SVG 可以根据负载特点和工况，自动调节其输出的无功功率的大小和性质（容性或者感性）。
因此，从本质上讲，SVG 可以等效为大小可以连续调节的电容或电抗器。
SVG 是目前最为先进的无功补偿技术，其基于电压源型变流器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃。
它不再采用大容量的电容、电感器件，而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。
从技术上讲，SVG 较传统的无功补偿装置有如下优势：(1) 响应时间更快SVG 响应时间：≤1ms 。
传统静补装置响应时间： ≥10ms 。
SVG 可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换，这种无可比拟的响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。
(2)抑制电压闪变能力更强SVC对电压闪变的抑制最大可达2：1，SVG对电压闪变的抑制可以达到5：1，甚至更高。
SVC受到响应速度的限制，其抑制电压闪变的能力不会随补偿容量的增加而增加。
而SVG由于响应速度极快，增大装置容量可以继续提高抑制电压闪变的能力。
(3)运行范围更宽SVG能够在额定感性到额定容性的范围内工作，所以比SVC的运行范围宽很多。
也就是说，当SVC需要在正负全范围运行时，需要TCR和FC配合使用，整个装置损耗较大，占地面积也较大。
更重要的是，在系统电压变低时，SVG还能够输出与额定工况相近的无功电流。
而SVC输出的无功电流与电网电压成正比，电网电压越低，其输出的无功电流也越低，所以对电网的补偿能力也相应变弱。