SVG特点和优势

SVG的原理、特点及优势

1、静止无功补偿技术介绍

静止无功补偿技术经历了3代：第1代为机械式投切的无源补偿装置，属于慢速无功

补偿装置，在电力系统中应用较早，目前仍在应用；第2代为晶闸管投切的静止无功补偿

器（SVC），属无源、快速动态无功补偿装置，出现于20世纪70年代，国外应用普遍，我国目前有一定应用，主要用于配电系统中，输电网中应用很少；第3代为基于电压源换流器的静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，STATCOM），亦称SVG，属快速的动态无功补偿装置，国外从20世纪80年代开始研究，90年代末得到较广泛的应用。

早期的无功补偿装置主要是无源装置，方法是在系统母线上并联或者在线路中串联一

定容量的电容器或者电抗器。这些补偿措施改变了网络参数，特别是改变了波阻抗、电气

距离和系统母线上的输入阻抗。无源装置使用机械开关，它不具备快速性、反复性、连续

性的特点，因而不能实现短时纠正电压升高或降落的功能。

20世纪70年代以来，以晶闸管控制的电抗器（TCR）、晶闸管投切的电容器（TSC）以及二者的混合装置（TCR+TSC）等主要形式组成的静止无功补偿器（SVC）得到快速发展。SVC可以看成是电纳值能调节的无功元件，它依靠电力电子器件开关来实现无功调节。SVC 作为系统补偿时可以连续调节并与系统进行无功功率交换，同时还具有较快的响应速度，

它能够维持端电压恒定。

SVC虽然能对系统无功进行有效的补偿，但是由于换流元件关断不可控，因而容易产

生较大的谐波电流，而且其对电网电压波动的调节能力不够理想。随着大功率全控型电力

电子器件GTO、IGBT及IGCT的出现，特别是相控技术、脉宽调制技术（PWM）、四象限变流技术的提出使得电力电子逆变技术得到快速发展，以此为基础的无功补偿技术也得以迅

速发展。静止同步补偿器，作为FACTS家族最重要的成员，在美国、德国、日本、中国相

（SVG）直流侧采用直流电容为储能元件，通过逆变器

继得到成功应用。电压型的STATCOM

中电力半导体开关的通断将直流侧电压转换成交流侧与电网同频率的输出电压。当只考虑

基波频率时，STATCOM可以看成一个与电网同频率的交流电压源通过电抗器联到电网上。

由于STATCOM直流侧电容仅起电压支撑作用，所以相对于SVC中的电容容量要小得多。此外，STATCOM和SVC相比还拥有调节速度更快、调节范围更广、欠压条件下的无功调节

能力更强的优点，同时谐波含量和占地面积都大大减小。

2、SVG的原理

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SVG原理简介

静止无功发生器 ——（SVG）原理简介 静止无功发生器 (SVG) 是指采用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 年代就有人提出 ,1980 年日本研制出了 20MVA 的采用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成功了80MVA 和 10OMVA 的采用 GTO 晶闸管的SVG 。目前国际上有关 SVG 的研究和将其应用于电网或工业实际的兴趣正是方兴未艾 , 国内有关的研究也已见诸报道。 与传统的以 TCR 为代表的 SVC 相比 ,SVG 的调节速度更快 , 运行范围宽 , 而且在采取多重化或 PWM 技术等措施后可大大减少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发展方向。 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 , 适当调节桥式变流电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流 , 使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流 , 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往返的。但是在平衡的三相电路中 , 不论负载的功率因数如何 , 三相瞬时功率之和是一定的 , 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往返 ,无功能量是在三相之间来回往返的。所以 , 如果能用某种方法将三相各部分总体上统一起来处理 , 则因为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 , 考虑到交流电路吸收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 之间往返。所以 , 为维持桥式交流电路的正常工作 , 其直流侧仍需要一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 所能提供的无功容量要小。而对传统的 SVC, 其所需储能元件的容量至少要等于其所提供无功功率的容量。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。 根据直流侧储能元件的不同 ,SVG 分为采用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 , 分别采用电容和电感两种不同的储能元件。对电压型桥式电路 , 还需再串联上连接电抗器才能并入电网；对电流型桥式电路 , 还需在交流侧并联上吸收换相过电压的电容器。实际上 , 由于运行效率的原因 , 迄今投入实用的 SVG 大都采用电压型桥式电路 , 因此目前 SVG 往往专指采用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也是采用的该种方式。在以下的内容中，只介绍采用自换相电压型桥式电路的 SVG 。 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交流侧与电网同频率的输出电压，就像一个电压型逆变器 , 只不过其交流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交

SVG的特点和优势

SVG的原理、特点及优势 1、静止无功补偿技术介绍 静止无功补偿技术经历了3代：第1代为机械式投切的无源补偿装置，属于慢速无功补偿装置，在电力系统中应用较早，目前仍在应用；第2代为晶闸管投切的静止无功补偿器（SVC），属无源、快速动态无功补偿装置，出现于20世纪70年代，国外应用普遍，我国目前有一定应用，主要用于配电系统中，输电网中应用很少；第3代为基于电压源换流器的静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，STATCOM），亦称SVG，属快速的动态无功补偿装置，国外从20世纪80年代开始研究，90年代末得到较广泛的应用。 早期的无功补偿装置主要是无源装置，方法是在系统母线上并联或者在线路中串联一定容量的电容器或者电抗器。这些补偿措施改变了网络参数，特别是改变了波阻抗、电气距离和系统母线上的输入阻抗。无源装置使用机械开关，它不具备快速性、反复性、连续性的特点，因而不能实现短时纠正电压升高或降落的功能。 20世纪70年代以来，以晶闸管控制的电抗器（TCR）、晶闸管投切的电容器（TSC）以及二者的混合装置（TCR+TSC）等主要形式组成的静止无功补偿器（SVC）得到快速发展。SVC可以看成是电纳值能调节的无功元件，它依靠电力电子器件开关来实现无功调节。SVC 作为系统补偿时可以连续调节并与系统进行无功功率交换，同时还具有较快的响应速度，它能够维持端电压恒定。 SVC虽然能对系统无功进行有效的补偿，但是由于换流元件关断不可控，因而容易产生较大的谐波电流，而且其对电网电压波动的调节能力不够理想。随着大功率全控型电力电子器件GTO、IGBT及IGCT的出现，特别是相控技术、脉宽调制技术（PWM）、四象限变流技术的提出使得电力电子逆变技术得到快速发展，以此为基础的无功补偿技术也得以迅速发展。静止同步补偿器，作为FACTS家族最重要的成员，在美国、德国、日本、中国相继得到成功应用。电压型的STATCOM（SVG）直流侧采用直流电容为储能元件，通过逆变器中电力半导体开关的通断将直流侧电压转换成交流侧与电网同频率的输出电压。当只考虑基波频率时，STATCOM可以看成一个与电网同频率的交流电压源通过电抗器联到电网上。由于STATCOM 直流侧电容仅起电压支撑作用，所以相对于SVC中的电容容量要小得多。此外，STATCOM和SVC相比还拥有调节速度更快、调节范围更广、欠压条件下的无功调节能力更强的优点，同时谐波含量和占地面积都大大减小。

(完整版)静止无功发生器(SVG原理简介)

PHIMIKA PHIMIKA静止无功发生器 ——（SVG）原理简介 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）原理简介静止无功发生器 (SVG) 是指采用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 年代就有人提出 ,1980 年日本研制出了 20MVA 的采用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成功了80MVA 和 10OMVA 的采用 GTO 晶闸管的SVG 。目前国际上有关 SVG 的研究和将其应用于电网或工业实际的兴趣正是方兴未艾 , 国内有关的研究也已见诸报道。 与传统的以 TCR 为代表的 SVC 相比 ,SVG 的调节速度更快 , 运行范围宽 , 而且在采取多重化或PWM 技术等措施后可大大减少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发展方向。 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 , 适当调节桥式变流电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流 , 使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流 , 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往返的。但是在平衡的三相电路中 , 不论负载的功率因数如何 , 三相瞬时功率之和是一定的 , 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往返 ,无功能量是在三相之间来回往返的。所以 , 如果能用某种方法将三相各部分总体上统一起来处理 , 则因为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 , 考虑到交流电路吸收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 之间往返。所以 , 为维持桥式交流电路的正常工作 , 其直流侧仍需要一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 所能提供的无功容量要小。而对传统的 SVC, 其所需储能元件的容量至少要等于其所提供无功功率的容量。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。 根据直流侧储能元件的不同 ,SVG 分为采用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 , 分别采用电容和电感两种不同的储能元件。对电压型桥式电路 , 还需再串联上连接电抗器才能并入电网；对电流型桥式电路 , 还需在交流侧并联上吸收换相过电压的电容器。实际上 , 由于运行效率的原因 , 迄今投入实用的 SVG 大都采用电压型桥式电路 , 因此目前 SVG

svcsvg介绍

止无功补偿器(Static Var Compensator——SVC)等。其中，SVC是用于无功补偿 典型的电力电子装置，它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器和 电容器的容量，从而改变输电系统的导纳。按控制对象和控制方式不同，分为晶 闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor——TCR)和晶闸管投切电容器 (Thyristor Switching Capacitor——TSC)以及这两者的混合装置(TCR+TSC)、 TCR与固定电容器(Fixed Capacitor)配合使用的静止无功补偿装置(FC + TCR) 和TCR与机械投切电容器(Mechanically Switch Capacitor——MSC)配合使用的 装置(TCR+MSC)。 为静止无功发生器(Static Var Generator——SVG)。它既可提供滞后的无功功 率,又可提供超前的无功功率。SVG分为电压型和电流型两种，图3给出了SVG装置 电路的基本结构图。简单地说，SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗 器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值， 或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电 流，实现动态无功补偿的目的。 风114554299|四级 MCR-SVC.磁控电抗器是磁阀式可控电抗器的简称（即MCR）。磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值的连续可调. TCR-SVC.通过对可控硅导通时间进行控制，控制角为α，电流基波分量随控制角α的增大而减小，控制角α可在0°~90°范围内变化 SVG并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，其无功电流可以快速地跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿系统所需无功功率。SVG又称为静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator, 简称STATCOM）。 SVG的基本原理是利用可关断大功率电力电子器件（如IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。 SVC是一个通称，它包括了TCR、TSR、TSC以及它们之间或与机械投切式无功补偿静止无功发生装置SVG，是无功补偿领域最新技术应用的代表。SVG并联于电网中 评论|30 2011-12-20 16:37热心网友 SVC:无功补偿装置。SVG:无功发生器。SVC的基本原理是利用容性元件电容器以及感性元件电抗器的自身性质来改变电网的功率因数或是调节电网电压，而SVG则是通过自身产生无功电流来改变电网的功率因数。所以SVC是补偿装置，而SVG则是无功发生器 静止无功补偿装置(SVG) 静止无功发生装置SVG，是无功补偿领域最新技术应用的代表。SVG并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。当采用直接电流控制时，直接对交流侧电流进行控制，不仅可以跟踪补偿冲击型

SVG参数说明

SVG 定值说明 一.基本参数 （1）电压4界限：设定时必须满足这个关系，Vmax > VH > VL > Vmin。 当考核点电网电压在VH和VL之间时，SVG按照设定的补偿模式运行； 当考核点电网电压大于VH时，SVG不再增加容性无功；大于Vmax时，SVG 增加感性无功； 当考核点电网电压小于VL时，SVG不再增加感性无功；小于Vmin时，SVG 增加容性无功。 （2）稳压超限调节速度：当电压不在Vmax-Vmin之内时为稳定电压调节无功的速度。 （3）关机无功调节速度：正常关机时无功的降速。 （4）低穿无功调节速度：出现低电压穿越时无功的调节速度。 （5）恒装置无功模式： 无功校正：修正无功设定值与实际输出值之间偏差的调节速度； 校正限幅：限制修正偏差的积分大小； 调节速率：SVG跟随设定值的调节速度； 无功滤波：对计算的装置无功功率滤波； （6）恒考核点无功/功率因数模式： 无功环P：无功比例调节系数； 无功环I：无功积分调节系数； 积分限幅：无功积分幅值限制(额定功率)； 无功滤波：对系统无功的滤波；

（7）恒考核点电压模式：稳定电网电压，稳压能力与电网特性有关。 稳压环P：稳压比例调节系数； 稳压环I：稳压积分调节系数； 稳压限幅：无功积分幅值限制(额定功率)； （8）恒考核点无功2：根据计算的负载无功直接进行补偿(原负载补偿模式)。 校正速度：修正实际输出与计算值偏差的速度； 校正限幅：偏差修正积分限幅； 无功滤波：对负载无功的滤波； 负载无功获取：计算 = 根据负载电流计算，减法 = 系统无功 - 装置无功； 负载电流获取：采样 = 负载电流直接由CT采集得到，减法 = 系统电流 - 装 置电流。 （9）电压死区：用于恒考核点电压模式，装置监控界面设定的电压目标值加、减此 参数得到一个电压区间，当电网实际电压值在此电压区间内，SVG调节一段时间（此 时间通过“死区时间”设定）后，维持最后的无功输出。当电网电压值不再此区间内时，SVG再次开始调节无功输出。 （10）无功死区：与“电压死区”功能类似，“无功死区”用于恒考核点无功/功率因数模式。装置监控界面，恒考核点无功模式设定的无功目标值加、减此参数得到一个 系统无功目标值区间，当系统实际无功值在此无功区间内，SVG调节一段时间（此时 间通过“死区时间”设定）后，维持最后的无功输出。当系统无功值不再此区间内时，SVG再次开始调节无功输出。对于恒考核点功率因数模式，此参数仍然有效，恒考核 点功率因数模式时，根据设定的功率因数和系统有功计算出需要维持的系统无功目标值，此无功目标值加、减“无功死区”得到一个系统无功目标值区间。 二.常规参数 （1）电流环P：调节电流跟随性。 （2）电压环P：调节直流母线电压跟随性。 （3）电压环I：调节直流母线电压稳态误差。

SVG产品

SVG产品介绍 | SVG产品营销| SVG产品检验报告 静止无功发生器（SVG：Static Var Generator）的基本原理是指将自换相桥式电路通过电抗器直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直 接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功 补偿的目的。 上图为SVG单相等效原理图，将系统看作一个电压源，SVG可以看作一个可控电压源，连接电抗器可以等效成一个线形阻抗元件。下表给出了SVG三种运行模式的原理说 明。 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U I = U s，I svg = 0，SVG不输出无功。 容性运行模式U I > U s，I svg为超前的电流，其幅值可以过调节U I来连续控制，从而连续调节S 发出的容性无功。 感性运行模式U I < U s，I svg为滞后的电流。此时SVG 的感性无功可以连续控制。

SVG补偿方案示意图 如上图所示，SVG的主电路主要包括控制系统、IGBT功率变换器和电抗器部分。通过对功率变换器的控制，可以调节功率变换器的输出电压，进而调节电抗器上的电流，使SVG吸收或发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的；同时使SVG产生指定的谐波来补偿负荷中的电流谐波，实现谐波补偿的目的。SVG是新一代动态无功补偿和谐 波治理领域最新技术应用的代表。 SVG的技术优势 传统的无功补偿装置通过调节电容或电感实现无功补偿，虽然应用广泛，但是存在谐振、响应时间慢等问题。

SVG是目前最为先进的无功补偿装置，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，从而使无功补偿技术产生了质的飞跃： 1)采用IGBT升压斩波方式实现无功补偿，没有大容量的并联电容器，降低了电容器 与系统阻抗谐振的危险。 2)响应速度更快 SVG响应时间：≤5ms。 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。 3)安全性更高 SVG运行时被控制为电流源，不存在与系统阻抗发生谐振的可能性,安全性更高。 4)补偿功能多样化 使用同一套SVG装置，可以实现不同的多种补偿功能： ?补偿负载无功 ?补偿负载谐波 ?补偿负载不平衡 ?同时补偿负载无功、谐波和不平衡 5)谐波含量极低