静止无功发生器(SVG原理简介).docx

PHIMIKA PHIMIKA 静止无功发生器 ——（ SVG ）原理简介 |精. |品. |可. |编. |辑. |学. |习. |资. |料. * | * | * | * | |欢. |迎. |下. |载.  深圳市兆晟科技有限公司飞明佳电气科技 PHIMIKA  PHIMIKA 静止无功发生器 ——（ SVG）原理简介 |精. |品. |可. |编. |辑. |学. |习. |资. |料. * | * | * | * | |欢. |迎. |下. |载. 静止无功发生器 (SVG) 是指采纳全控型电力电子器件组成的桥式变流器来进行动态无功补偿的装 置； SVG 的思想早在 20 世纪 70 岁月就有人提出 ,1980 年日本研制出了 20MVA 的采纳强迫换相晶闸管桥式电路的 SVG，1991 年和 1994 年日本和美国分 别研制胜利了 80MVA和 10OMVA的采纳 GTO 晶闸管的 SVG；目前国际上有关 SVG 的讨论和将其应用于电网或工业实际的爱好正是方兴未艾 , 国内有关的讨论也已见诸报道； 与传统的以 TCR 为代表的 SVC 相比 ,SVG 的调剂速度更快 , 运行范畴宽 , 而且在实行多重化或PWM技术等措施后可大大削减补偿电流中谐波的含量；更重要的是 ,SVG 使用的电抗器和电容元件远比 SVC中使用的电抗器和电容要小 , 这将大大缩小装置的体积和成本；由于 SVG 具有如此优越的性能 , 是今后动态无功补偿装置的重要进展方向； 一、SVG的基本原理及特点 SVG 的基本原理是将桥式变流电路通过电抗器并联 ( 或直接并联 ) 在电网上 , 适当调剂桥式变流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 , 使该电路吸取或者发出满意要求的 无功电流 , 从而实现动态无功补偿的目的； 在单相电路中 , 与基波无功功率有关的能量是在电源和负载之间来回来回的；但是在平稳的三相 电路中 , 不论负载的功率因数如何 , 三相瞬时功率之和是肯定的 , 在任何时刻都等于三相总的有功功率；因此总体上看， 在三相电路的电源和负载之间没有无功能量的来回来回 , 无功能量是在三相之间来回来回的；所以 , 假如能用某种方法将三相各部分总体上统一起来处理 , 就由于总体来看三相电路电源和负载间没有无功能量的传递 , 在总的负载侧就无需设置无功储能元件；三相桥式变流电路实际 上就具有这种将三相各部分总体上统一起来处理的特点；因此 , 理论上讲 ,SVG 的三相桥式变流电路的直流侧可以不设储能元件；但实际上 , 考虑到沟通电路吸取的电流并不仅含基波 , 其谐波的存在多少会造成总体来看有少许无功能量在电源和 SVG 之间来回；所以 , 为维护桥式沟通电路的正常工作 , 其直流侧仍需要肯定大小的电感或电容作为储能元件 , 但所需储能元件的容量远比 SVG 所能供应的无功容量要小 ；而对传统的 SVC, 其所需储能元件的容量至少要等于其所供应无功功率的容量；因此 , SVG中储能元件的体积和成本比同容量的 SVC 中的大大减小； 依据直流侧储能元件的不同 ,SVG 分为采纳电压型桥式电路和电流型桥式电路两种类型 , 其电路基本结构如图 1a 和1b 所示 , 分别采纳电容和电感两种不同的储能元件；对电压型桥式电路 , 仍需再串联上连接电抗器才能并入电网 ； 对电流型桥式电路 , 仍需在沟通侧并联上吸取换相过电压的电 容器；实际上 , 由于运行效率的缘由 , 迄今投入有用的 SVG大都采纳电压型桥式电路 , 因此目前 SVG 往往专指采纳自换相的电压型桥式电路作动态无功补偿的装置，飞明佳公司研发的 SVG也是采纳的该种方式；在以下的内容中，只介绍采纳自换相电压型桥式电路的 SVG ； |精. |品. |可. |编. |辑. |学. |习. |资. |料. * | * | * | * | |欢. |迎. |下. |载.  由于 SVG 正常工作时就是通过电力电子开关的通断将直流侧电压转换成沟通侧与电网同频率的输出电压，就像一个电压型逆变器 , 只不过其沟通侧输出接的不是无源负载，而是电网；因此，当仅考虑基波时 SVG 可以等效地被视为幅值和相位均可控的与电网同频率的沟通电压源；它通过沟通电抗器 连接到电网上；这样 ,SVG 的工作原理可用图 2a 所示的等效电路来说明；设电网电压和 SVG 输出沟通电压分别用相量 . s 和. 1 表示 , 就连接电抗 X 上的电压 . L 即为 . s 和. 1 的相量差 , 而连接电抗的电流是可以由其电压来掌握的；这个电流就是 SVG 从电网吸取的电流 . ；因此 , 转变