发布时间：2025-06-10 19:40:04 人气：
无功功率无功电源
电力系统的无功电源多样，主要包括同步电机、并联电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器。这四种装置统称为无功补偿装置。同步电机中的发电机、电动机及调相机，皆能承担无功与有功的供给与吸收。同步发电机作为唯一有功电源，同时具备基本的无功输出能力。在正常运行时，它通常以滞后功率因数运行，向系统提供无功功率；必要时，可通过减小励磁电流，使其功率因数超前，吸收系统多余的无功。同步调相机作为空载运行的同步电机，在欠励或过励状态下，能向系统吸收或供出无功，其优点在于能够根据电压平滑调节输入或输出无功功率，但有功损耗大、运行维护复杂，响应速度较慢，近年来已逐渐退出电网运行。
并联电容器作为目前使用最广泛的一种无功电源，通过电容器的交变电流在相位上超前于电压，为电网"发出无功功率。并联电容器功耗小，安装灵活，节省投资，能有效改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率，从而提升系统效率。
静止无功补偿器由晶闸管控制投切电抗器和电容器组成。晶闸管的迅速响应及对控制信号的精确处理，使静止补偿器能在电压变化时快速、平滑地调节无功功率，满足动态补偿需求。其适应性强，尤其对于三相不平衡负荷及冲击负荷具有较强适应性。然而，晶闸管控制在投切电抗器过程中会产生高次谐波，因此需额外安装滤波器以减少谐波影响。
静止无功发生器的核心是一个电压源型逆变器，通过可关断晶闸管的通断，将电容上的直流电压转换为与电力系统电压同步的三相交流电压，并通过电抗器和变压器并联接入电网。静止无功发生器响应速度更快，谐波电流更少，即使在系统电压较低时也能向系统注入较大无功功率，提供更为灵活、高效的无功补偿方案。
综上所述，电力系统的无功电源多样，各具特色与优势，通过合理选择与配置，可有效提升电力系统的稳定性与效率，满足不同场景下的无功补偿需求。
扩展资料
许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。无功功率单位为乏(var)。
逆变器可以作为充电器用吗
1、逆变器：是把直流电能转变成交流电，它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器。
2、充电器：通常指的是一种将交流电转换为低压直流电的设备，采用电力电子半导体器件，将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。由此可知，逆变器与充电器原理正好相反。
电力系统中SVC是什么?
在电力系统中，SVC（静止无功补偿装置）是一种能够连续调节无功功率的设备。典型的SVC由TCR（晶闸管控制电抗器）和FC（固定电容器）组成。通过调节TCR中晶闸管的触发延迟角，SVC可以动态地提供或吸收无功功率。SVC的应用范围广泛，特别适用于负载容量大、谐波严重、冲击性负荷和负载变化率高的场合，如钢厂、橡胶、有色冶金、金属加工、高铁等。
随着电力电子技术的发展，特别是IGBT器件的出现和控制技术的提高，SVG（静止无功发生器）应运而生。SVG通过PWM脉宽调制控制技术，无需计算系统中的阻抗，即可发出或吸收无功功率。相较于SVC，SVG具有体积小、动态调节无功功率速度快和双向补偿感性无功的优点。
SVC和SVG的工作原理不同。SVC被视为一个动态无功源，根据电网需求，它可以提供容性无功或吸收感性无功。电抗器电流由可控硅阀组控制，通过调整可控硅触发相角，可以改变电抗器电流的有效值，从而保证电网接入点的无功量稳定在规定范围内。SVG的核心是大功率电压型逆变器，通过调节逆变器输出电压的幅值和相位，或直接控制交流侧电流的幅值和相位，实现快速动态调节无功功率。
响应速度方面，SVC的响应速度为20—40ms；而SVG的响应速度不大于5ms，能更好地抑制电压波动和闪变。在相同的补偿容量下，SVG对电压波动和闪变的补偿效果最好。
SVG具有良好的低电压特性。SVG输出容量受母线电压影响较小，适用于电压控制。系统电压降低时，SVG仍能输出额定无功电流，具备很强的过载能力。而SVC是阻抗型特性，输出容量受母线电压影响较大，系统电压降低时，输出无功电流的能力成比例降低，不具备过载能力。
SVG运行安全性能更高。SVG采用可关断器件IGBT构成的电流源装置，避免了谐振现象，运行安全性能提高。SVC容易发生谐振放大现象，导致安全事故。
SVG谐波特性优于SVC。SVG采用三电平单相桥技术，单相可输出5电平电压波形，采用载波移相的脉冲调制方法，受系统谐波影响小，可以抑制系统的谐波。与SVC相比，SVG采用多重化、多电平或脉宽调节技术后，大大减少了补偿电流中的谐波含量。
在占地面积方面，SVG的补偿容量相同的情况下，其占地面积比SVC减少1/2到2/3。由于SVG使用的电抗器和电容器比SVC少，因此大大缩小了装置的体积和占地面积。SVC中的电抗器不仅本身体积较大，而且考虑相互间的安装间隔，整体占地面积较大。
综上所述，SVG无功补偿装置具有响应速度快、谐波含量少、无功调节能力强等优点，已成为无功补偿技术的发展方向。
静止无功发生器简述
静止无功发生器（SVG）是一种动态无功补偿装置，旨在解决传统无功补偿的缺陷。它主要通过自换相的电力半导体桥式变流器进行动态无功补偿。SVG适用于电力系统，其目的在于减少配电网因提供大量无功电流而导致的功率损耗。在各受电点配置相应电压等级的无功补偿装置，可以提高电网输电能力，节约能源。
传统无功补偿方式，如采用电容器投切补偿，存在配置低、运行稳定性差的问题。具体而言，低压固定电容器组补偿容量不可调，经常发生投则过补、不投则欠补的问题，使变压器不能在最佳经济状态下运行，增加上端电源侧线损，影响经济效益。电容补偿无法连续频繁投切，因为电容需要放电时间，响应速度慢，无法补偿动态无功。采用交流接触器投切电容，响应速度慢，还会产生浪涌冲击、操作过电压、电弧等问题，导致开关和电容损坏严重。每组电容存在级差，无法实现连续补偿，功率因数难以提高。在有谐波的场合，电容容易被击穿，可能会引起谐振和电容爆炸。
SVG的工作原理基于可关断电力电子器件（如IGBT）组成的自换相桥式电路。它将该电路并联在电网上，通过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，实现快速吸收或发出所需无功功率。作为有源形补偿装置，SVG能够跟踪冲击型负载的冲击电流，并对谐波电流进行跟踪补偿，有效实现快速动态调节无功的目的。
电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。在SVG的工作过程中，通过调节逆变桥中IGBT器件的开关，可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位。这使得SVG相当于一个调相电源，能够根据系统中所需的无功，快速发出大小相等、相位相反的无功，实现无功的就地平衡，保持系统实时高功率因数运行。
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