【摘 要】静止无功发生器（SVG），又被称为静止同步补偿器，该装置主要是利用自换相桥式变流器实现动态无功补偿。在无功功率控制领域中，SVG获得广泛应用，相较于调相机、电容器电抗器一类的无功补偿装置，铍青铜热处理SVG凭借优秀的应用性能深受市场消费者好评。本文对SVG动态无功补偿和谐波治理装置进行研究，探讨其工作原理，并结合案例分析，为SVG的应用提供理论基础与实践依据。
【关键词】无功补偿；谐波治理；静止无功发生器
随着生活水平的提升，人们对供电质量提出了更高要求，无功补偿与谐波治理技术在此契机下发展得日益精良。经过时代的变迁，静止无功补偿装置取得了飞跃性的进展。SVG的诞生，使静止无功补补偿技术又向前迈出了一大步。SVG反应速度较传统的无功补偿装置更快，可有效清除谐波干扰，并能发挥出有源滤波器的功能。另外，SVG装置的运行损耗低，能够有效节约能源，正式投入市场后获得了不错反响。
1.SVG动态无功补偿和谐波治理装置的研究
1.1 SVG的工作原理
SVG通过不同的控制策略，能够同时发挥无功补偿与谐波处理两种作用。在进行无功补偿或谐波处理工作时，SVG的电路结构并不会产生任何变化。其主电路的组成部分主要包括：IGBT逆变电路、直流侧储能元件以及连接电抗器。
1.1.1动态无功补偿原理
三相大功率电压逆变器是SVG动态无功补偿装置得以正常运行的关键，从逆变器输出的电压降通过连接电抗器，直接被运送到系统。在这一过程中，电压已被调整到与系统侧电压频率、相位完全一致的状态。然后逆变器发挥调节功能，确定输出功率的性质与容量。输出的功率性质与容量，主要取决于其输出电压幅值和系统电压幅值的关系。倘若该幅值比系统侧电压幅值更高，则输出容性无功，反之则输出感性无功。 1.1.2 SVG谐波治理工作原理
SVG控制器发出控制信号，通过电流运算电路确定补偿对象电流中的谐波电流分量，补偿电流发生电路按照指令，对电流运算电路的补偿电流发出控制信号，最终产生实际的补偿 电流。一般情况下，补偿电流与谐波电流基本一致，不过方向相反。如此一来，补偿电流便能直接补偿负载电流中的谐波部分，使得系统电源侧消除了谐波部分，实现有源滤波器消除谐波的效果。粘尘辊
1.2 SVG的性能特点
1.2.1动态补偿
能够同时对无功功率与谐波进行补偿，能确保持续性与稳定性，达到双向调节的效果。前文中提到，当SVG发挥动态补偿作用时，电压已被调整到与系统侧电压频率、相位完全一致的状态，经系统实时调节最终输出相应的动态补偿功率，实现动态补偿。
1.2.2节能降耗
快速运输利用无功补偿与谐波治理，不但能有效降低无功损耗，还能消除谐波对系统的不利影响。众所周知，谐波会加大电网元件的耗损，减少系统使用寿命，影响系统工作效率，导致资源、能源严重浪费。在SVG的补偿作用下，电气设备的利用率获得明显提升，在相同时间内电力设备的有功功率较从前获得极大改善，在节约电能的同时，削弱了设备运行对机械
系统的损耗。
1.2.3稳定性能高
以往使用的补偿系统主要是阻抗型补偿装置，这种装置对于系统的参数有着十分严格的要求。倘若系统参数超过该装置的允许范围，则会严重影响到装置的应用性能。装置使用一段时间后，当系统参数发生明显变化，非常容易引起故障，导致谐波电流骤然增长，对系统设备的安全性构成严重威胁。相较之下，SVG装置对系统参数并无过多要求，不会与电网阻抗产生谐振。即使谐波骤然增长，补偿电流忽然变大，SVG也能正常运行，并能持续发出动态补偿电流，发挥补偿作用。在SVG的影响下，系统能够实时掌握电网频率变化，尽量降低电网频率对补偿性能的不利影响。
1.2.4反应速度灵敏
传统补偿设备的反应时间在25～45ms的范围内，灵敏度不高。SVG的反应速度在5ms以内，灵敏度高，响应速度优势十分明显。对于闪变补偿这一情况，倘若无功容量十分充足，补偿装置的输出反应时间会对闪变补偿效果产生重要影响。当补偿容量相同时，反应速度越灵敏，补偿装置对电压闪变的补偿耗损就会越低，相应的补偿效果也会更优质。
1.2.5方便养护
SVG装置不含大容量高压电容、电感等储能元件，所以在运行状态下能最大化降低对系统机械的损耗，提高了运行的经济性。SVG将各种功能进行有机结合，实现了一体化设计，因此安装、调试难度小，便于保养，不易发生故障。SVG附带的无源器件比较少，相对于同容量的滤波装置体积明显更加小巧，能够节约占地面积。
2.SVG动态无功补偿和谐波处理装置的应用
2.1实际案例
将某矿集团作为研究对象，为有效提高该集团供电质量，节约电能，在工业园中央变电所10kV段新增SVG装置。供电系统包括2台主变，容量为6300kVA 35/10kV，负荷率设为66%来电显示电话机。总装机容量高达嫁接刀25478kW，计算有功功率为8545kW，无功功率达到4125kW，实载功率9687kVA。1、2段高压补偿值均为1000kvar，补偿前功率因数为0.78，补偿后控制在0.89左右。结构件焊接等设备为工业园区的主要负荷，主要利用整流变压器实现供电。电能系统运行过程中，整流装置会频繁产生大量谐波，对系统造成严重干扰。
2.2应用分析
考虑到该电力系统谐波干扰强，利用SVG装置进行治理最为可靠。谐波会加大电网元件的耗损，减少系统使用寿命，影响系统工作效率，导致资源、能源严重浪费。当谐波骤然增长或频繁大流量通过中性线，会引起局部线路发热甚至发生火灾。此外，谐波还会导致机械振动，产生噪音以及过电压，进而影响到电容器的应用性能。在并联谐振与串联谐振的影响下，谐波干扰会更强烈，非常容易引发严重事故。所以，使用SVG装置对这一情况进行改善很有必要。
2.3应用效果
由于大多数负载已配置就地补偿，为确保系统能够高效运行，工业园区供电系统以消除谐波干扰兼顾动态无功补偿的初衷，使用静止无功发生器SVG对电能系统进行改良。在本次设计中，额定容量为2Mvar。使用SVG方案进行动态无功补偿并清除谐波后，该系统功率因素从使用前的0.85～0.88提升到0.98-0.99。谐波电压畸变率完全符合国家标准，谐波电压畸变详情如表1所示。
表1 谐波电压畸变
3.结束语 （下转第201页）
（上接第105页）综上所述，本文对SVG动态无功补偿和谐波治理装置进行研究，探讨其工作原理，结合案例分析，最终发现，相较于其他补偿装置，SVG稳定性高，反应速度灵敏，能有效降低运行损耗，方便养护且节省了占地空间。在应用过程中，SVG能发挥出无功补偿与谐波治理的功能，优化了企业集团的供电质量，提高了工厂的生产效益。由此可知，SVG具备推广应用的意义与价值。■
【参考文献】
[1]张文.SVG动态无功补偿和谐波治理装置的研究与应用运动水袋[D].华北电力大学，2012.
[2]史世杰，张根现，马星河.有源动态无功补偿和谐波治理装置在煤矿供电系统中的应用[J].煤矿机电，2011，（06）：32-35.
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