SVG静止型动态无功发生器

一、概述

无功功率补偿技术随着电力系统的出现而出现，并随着电力工业的发展和电力负荷的多样性而不断进步。电力系统发展到现在已出现三代无功补偿技术；同步发电机补偿、同步调相机补偿、并联电容器补偿、并联电抗器补偿，属于第一代补偿技术；基于自然关断晶闸管技术的SVC（相控电抗器（TCR）、磁控电抗器（MCR））属于第二代无功补偿技术；基于IGBT、IGCT等大功率可控器件的补偿装置SVG静止型动态无功发生器（STATICVARGENARATOR）属于第三代无功补偿技术，不再采用大容量的电容器、电抗器，而是通过大功率电力电子器件的高频开关（IGBT）实现无功补偿的变换。

二、使用范围

SVG静止型动态无功发生器广泛应用于3KV、6KV、10KV、35KV、66KV等级供配电系统及大中型工矿企业变电站。

三、原理和组成

1.原理：

SVG静止型动态无功发生器的基本原理：将电压源型逆变器（VSG，VOLTAGESOURCEDCONVERTER）经过电抗器与交流电网相并联，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，迅速吸收或发出所需要的无功功率，实现无功的连续动态补偿。

2.组成：

SVG静止型动态无功发生器由连接电抗器、充电柜、功率柜、控制柜、断路器等装置组成，其构成示意图如下所示。

1）连接电抗器

◆用于连接SVG静止型动态无功发生器与电网，实现能量的缓冲。

◆减少SVG静止型动态无功发生器输出电流中的开关纹波，降低共模干扰。

2）充电柜

◆通过大功率电阻，实现装置投入过程能量的缓冲。

◆旁路大功率电阻，实现装置正常运行时的快速调节。

3）功率柜

◆SVG静止型动态无功发生器的核心主电路，采用电压源型逆变器，采用直流电容进行电压支撑，DSP为核心控制器，IGBT并联实现大功率变换。

◆模块化设计，功率单元的结构和电气性能完全一致，可以互换。

◆先进的热管散热技术，风道散热设计，光纤通讯与控制，提高IGBT的可

靠性。

4）控制柜

◆用于对SVG静止型动态无功发生器及其辅助设备的实时控制。

◆实时计算电网所需的无功功率，实现动态跟踪与补偿。

◆提供友好的图形监控和操作界面，实现SVG静止型动态无功发生器与上位机及控制中心的通讯。

四、装置功能特点

1.能够提供从感性到容性的连续、平滑、快速的无功功率补偿。

2.基于IGBT逆变器，为可控电流源型补偿装置，不但不会发生谐波放大及谐振，同时还具备谐波补偿功能，输出电压谐波含量低。

3.响应速度快，SVG静止型动态无功发生器响应时间一般不大于2MS，闪变抑制效果好。

4.SVG静止型动态无功发生器为电流源，输出无功电流不受母线电压影响，对系统参数不敏感，安全性与稳定性好；

5.采用H桥串联的链式结构，直接接入6KV、10KV、35KV系统，成本降低。而且具备N＋1冗余结构，当一个链节单元损坏后仍可继续满负荷运行，装置自身运行可靠性高。

6.模块化，冗余化设计，可靠性高，维护方便，SVG静止型动态无功发生器单元可以互换，模块化的SVG静止型动态无功发生器可单独检修，相互间无影响。

7.先进热管散热技术，提高功率模块可靠性，光纤驱动技术提高系统抗干扰能力。

8.占地面积小，SVG静止型动态无功发生器不需要大容量电容器、电抗器等，体积相对小很多，采用开关损耗低的IGBT器件，总体有功损耗低，节电效果显著。

五、典型应用领域

1.配电系统的变电站

2.输电系统的枢纽变电站

3.电弧炉等闪变负荷的补偿

4.轧机、矿井提升机等工业负荷的无功与谐波综合补偿

5.大工业用户的综合补偿

6.电气化铁路的牵引供电系统

7.风电场与风电接入系统的无功补偿

8.太阳能发电场接入系统的无功补偿