SVG動(dòng)態(tài)無(wú)功發(fā)生器的主要功能

1.功率因數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，降低線損，節(jié)能降耗

    配電系統(tǒng)中的大量負(fù)荷，如異步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電爐以及大容量整流設(shè)備、電力機(jī)車(chē)等，在運(yùn)行中都能表現(xiàn)為感性，需要消耗大量的無(wú)功，增加了供電線路上的電能損失，降低了電壓質(zhì)量，同時(shí)無(wú)功電流也降低了發(fā)、輸、供電設(shè)備的有效利用率；對(duì)于電力用戶而言，低功率因數(shù)會(huì)增加電費(fèi)支出，增加變壓器損耗，加大生產(chǎn)成本。

SVG可跟隨負(fù)荷無(wú)功的變化，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，使線路損耗降到*低，并且充分提高了發(fā)、輸、供電設(shè)備的利用率。

2.諧波動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，改善電能質(zhì)量，節(jié)能降耗

    非線性負(fù)荷在在產(chǎn)生沖擊性無(wú)功功率的同時(shí)，常常對(duì)公用電網(wǎng)注入大量諧波。并聯(lián)電容補(bǔ)償可以降低線損提高供電電壓質(zhì)量，但并聯(lián)電容不能適用沖擊性無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，而且電容器的廣泛應(yīng)用又使諧波放大現(xiàn)象更加普遍，加劇了諧波的影響并惡化了電能質(zhì)量、又增加了電能損耗。SVG采用以IGBT技術(shù)為代表的有源濾波技術(shù)，響應(yīng)速度快、可靠性高、動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償基波無(wú)功及各次諧波，SVG具備濾波性能不受系統(tǒng)參數(shù)變化的影響、無(wú)諧波放大危險(xiǎn)等突出優(yōu)點(diǎn)，是動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理的選節(jié)能解決方案。

3.輸電系統(tǒng)穩(wěn)定控制，提高線路傳輸容量

    在長(zhǎng)距離輸電線路中點(diǎn)安裝SVG裝置，不但可以在正常狀態(tài)下補(bǔ)償線路的無(wú)功功率，而且可以在系統(tǒng)故障情況下，提供及時(shí)快速的無(wú)功調(diào)節(jié)，阻尼系統(tǒng)震蕩，提高輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性，從而有效提高線路輸電容量。

4.維持負(fù)荷端電壓，加強(qiáng)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性

    對(duì)于負(fù)荷中心，由于負(fù)荷容量大，而且有沒(méi)有大型無(wú)功電源支撐，因此容易造成電壓偏低甚至電壓崩潰的穩(wěn)定事故。SVG具有的快速調(diào)節(jié)無(wú)功功率的功能可以有效維持負(fù)荷側(cè)電壓，提高供電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。

5.電壓波動(dòng)與閃變抑制

    非線性負(fù)荷，如電弧爐、軋鋼機(jī)、電氣化鐵路等，負(fù)荷的快速變化引起電壓波動(dòng)和閃變，不能滿足用戶對(duì)電壓質(zhì)量的要求，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行性能不佳，出現(xiàn)過(guò)電流、過(guò)熱，保護(hù)裝置誤動(dòng)及設(shè)備燒壞等事故，并且設(shè)備性能、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都將受到影響。電壓波動(dòng)和閃變對(duì)**生產(chǎn)及人體健康都是極為不利的。

    SVG的快速響應(yīng)使其特別適合于電壓波動(dòng)和閃變的抑制，國(guó)際大電網(wǎng)（CRGRE)也將其推薦為如電弧爐等快速波動(dòng)負(fù)荷引起的電壓波動(dòng)和閃變抑制的選方案。

6.不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷平衡補(bǔ)償

三相電壓不平衡對(duì)用戶的用電設(shè)備和電網(wǎng)的輸變電設(shè)備造成很大危害：導(dǎo)致中性點(diǎn)形成較高對(duì)地電壓，使電子設(shè)備積累大量的靜電而造成致命的損壞；負(fù)序電流會(huì)造成變壓器損耗加大，造成變壓器發(fā)熱，有效輸出容量減小；三相不平衡運(yùn)行，將增加輸配電線路的損耗。

SVG動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)品參數(shù)表

◆采用H橋級(jí)聯(lián)多電平電路架構(gòu)，直接接入6kV、10kV、27.5kV和35kV。采用了N+1或N+2冗余結(jié)構(gòu)，當(dāng)一個(gè)H橋鏈節(jié)損壞后，裝置仍可繼續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行，裝置自身運(yùn)行可靠性極高。

◆SVG裝置接入電網(wǎng)，采用LCL結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的采用單個(gè)電抗器直接接入電網(wǎng)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)于任何現(xiàn)場(chǎng)電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗，不會(huì)發(fā)生諧振，保證裝置的可靠性和**性；SVG工作時(shí)，IGBT高頻開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的高次諧波不注入電網(wǎng)；補(bǔ)償無(wú)功和濾除諧波的效果更好。

◆SVG的控制系統(tǒng)采用大規(guī)?？删幊踢壿嬯嚵校?span lang="EN-US">FPGA）進(jìn)行集中控制，（FPGA）時(shí)鐘頻率根據(jù)需要*高可到200MHz，內(nèi)部有84個(gè)硬件DSP數(shù)字信號(hào)處理器單元，180萬(wàn)邏輯門(mén)，因此擅長(zhǎng)于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。該控制系統(tǒng)計(jì)算能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，因此可采用更上等的控制算法，進(jìn)而大大提升SVG的性能。

◆采用新型的控制算法和調(diào)制方式，并結(jié)合控制系統(tǒng)的超強(qiáng)計(jì)算能力，使SVG裝置濾除諧波的能力大大增強(qiáng)，可濾除30次以內(nèi)所有諧波，濾波效率達(dá)97%以上。

SVG動(dòng)態(tài)無(wú)功發(fā)生器的三種運(yùn)行模式

圖2 SVG的三種運(yùn)行模式

圖3 SVG補(bǔ)償方案示意圖

如圖3所示，SVG的主電路主要包括控制系統(tǒng)、IGBT功率變換器和電抗器部分。通過(guò)對(duì)功率變換器的控制，可以調(diào)節(jié)功率變換器的輸出電壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)電抗器上的電流，使SVG吸收或發(fā)出滿足要求的無(wú)功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?；同時(shí)使SVG產(chǎn)生指定的諧波來(lái)補(bǔ)償負(fù)荷中的電流諧波，實(shí)現(xiàn)諧波補(bǔ)償?shù)哪康摹?span lang="EN-US">SVG是新一代動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理領(lǐng)域*新技術(shù)應(yīng)用的代表。