XBT-SVG篇静止型动态无功发生器

一、概述

静止无功发生器(SVG)又称静止式同步补偿器( STATCOM),是基于大功率逆变器的动态无功补偿装置,以大功率三相电压型逆变器为核心,其输出电压通过连接电抗接入系统,与系统侧电压保持同频、同相,通过调节其输出电压幅值与系统电压幅值的关系来确定输出功宰的性质,当其幅值大于系统例电压幅值时输出容性无功,小于时输出感性无功,该装置是目前.为.的第三代电压稳定及无功补偿控制器,代表着柔性交流输电技术的.新发展方向。

近年来,动态无功补及谐波治理装置越来越广泛地应用于电网及电力用户端,用于提高电网电压稳定性、改善用户电能质量并达到节省电能的目的。SVG用于输电网,可提高电力系统稳定性、增加系统阻力、抑制系统振,从而大幅度提商电压传輪能力。随着我国跨区电网建设的迅速发展。电力系统的无功及动态电压稳定问题日益凸显,装设高压大容量SVG是.有效手段。

SVG用于配电网,可针对波动负载进行快速有效的动态无功补偿,对电压波动与闪变、负荷不平簧功率因数及请波进行补像,在有效改善电能质量同时,可取得明显的节能降耗效益,例如。当SVG用于电炉、电石炉等负载进行补偿时,平均耗电往往可降低4%-15%,经济效益非常显著。

二、控制策略

SVG动态无功补偿柜采用自换相的变流器,把变流器电路看出一个产生基波和谐波电压的交流电压源,控制补偿器基波电压大小和相位,可改变基波无功电流的大小和相位。当变流器基波电压.时,变流器就会产生个超前(容性)的无功电流。反之,当变流器基波电压.时,则会产生一个滞后(感性)的无功电流。因此他能与系统进行无功功率的交换,同时又是静止’的,因此称为静止无功发生器。

从电路原理可以知道,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。在对成的三相正弦电路中,不论负载的功率因数如何,三相瞬时功率的代数和总数是一定的,在任何时刻都等于是三相总的有功功率。因此总体来看,在三相正弦电路的电源和负载之间没有有功功率能量的来回往返,各相的无功功率能量仅在三相之间来回往返。所以,如果能用某种方法将三相各部分无功功率能量统-一起来处理,使三相电路电源和负载间没有无功功率能量的传递,在总的负载侧就无需设置无功功率储能元件。三相桥式变流电流实际上就具有这种将三相总的无功功率能量统一处理的特点。考虑到交流电路所吸收的电流并不只含基波分量,由于电流中谐波的存在也多少会造成少许无功功率能量在电源与SVG之间往返。为了维持桥式变流电路的正常工作,其直流侧仍需要装设一定大小的电感或电容作为储能元件,但所需的储能元件L或C的储能容量远比SVG所能提供的无功功率容量要小很多(储能元件的容量一般约为SvC设计容量的12%-15%);而对SVC装备,其所需储能元件的容量至少要等于其所提供的无功功率的容量。因此,SVG中储能元件的体积和成本比同容量的SVC大大减少。