逆变器的无功补偿 电力中的SVG是什么意思

电力中的SVG是什么意思

动态无功补偿及谐波治理装置SVG（又称为STATCOM）是基于大功率逆变器的动态无功补偿装置，它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率的性质，当其幅值大于系统侧电压幅值时输出容性无功，小于时输出感性无功。SVG用于输电网，可提高电力系统稳定性、增加系统阻尼、抑制系统振荡，从而大幅度提高电压传输能力。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（又称为DSTATCOM），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、负荷不平衡、功率因数及谐波进行补偿，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用于电弧炉、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。

储能逆变器可以智能进行无功补偿么？

古瑞瓦特的储能逆变器可通过监测并网点负载端的功率因数，在发有功电量的同时，智能调整功率因数同时发一部分无功电量进行智能无功补偿߅，这样可以帮用户节省无功补偿装置的费用，也可以减少无功补偿装置空载损耗的电量。

电力系统中SVC是什么?

SVC(Static Var Compensator)就是静止无功补偿装置,其典型的SVC代表是由TCR (Thyristor Controlled Reactor) + FC(Fixed Capacitor）组成的，即晶闸管控制电抗器+固定电容器组（通常需要串联一定比例的电抗器），静止无功补偿装置的重要性是它能够通过调节TCR中晶闸管的触发延迟角来连续调节补偿装置的无功功率；SVC这种补偿形式目前主要在中高压配电系统中应用，对于负载容量大、谐波问题严重、冲击性负荷、负载变化率高的场合特别适用，例如钢厂、橡胶、有色冶金、金属加工、高铁等。SVG
目前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，另外一种有别于传统的以电容器、电抗器为基础元器件的无功补偿设备应运而生，就是SVG (Static Var Generator) ，即静止无功发生器，它通过PWM脉宽调制控制技术，使其发出无功功率，呈容性；或者吸收无功功率，呈感性。
SVG由于没有大量使用电容器，而是采用桥式变流电路多电平技术或PWM技术来进行处理，所以不需要使用时对系统中的阻抗进行计算。
同时，相较于SVC，SVG还有体积小、能更加快速的连续动态平滑的调节无功功率的优点，同时可容性感性双向补偿。
（1）工作原理不同
1) SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求，它可以向电网提供容性无功，也可以吸收电网多余的感性无功，把电容器组通常是以滤波器组接入电网，就可以向电网提供无功，当电网并不需要太多的无功时，这些多余的容性无功，就由一个并联的电抗器来吸收。
电抗器电流是由一个可控硅阀组控制，借助于对可控硅触发相角的调整，就可以改变流过电抗器的电流有效值，从而保证SVC在电网接入点的无功量正好能将该点电压稳定在规定范围内，起到电网无功补偿的作用。
2) SVG以大功率电压型逆变器为核心，通过调节逆变器输出电压的幅值和相位，或者直接控制交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功功率的目的。
（2）响应速度快
一般SVC的响应速度是20—40ms；而SVG的响应速度不大于5ms，能更好的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。
（3）低电压特性好
SVG具有电流源的特性，输出容量受母线电压的影响很小 。这一优点使SVG用于电压控制时具有很大的优势，系统电压越低，越需要动态无功调节电压，SVG的低电压特性好，输出的无功电流与系统电压没有关系，可以看作是一个可控恒定的电流源，系统电压降低时，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的影响很大，系统电压越低，输出无功电流的能力成比例降低，不具备过载能力。因此SVG的无功补偿能力与系统电压无关，而SVC的无功补偿能力随系统电压的下降线性降低。
（4）运行安全性能提高
SVC以可控硅调节电抗加多组电容作为无功补偿的主要手段，极容易发生谐振放大现象，导致安全事故，系统电压波动大时，补偿效果受很大影响，运行损耗大；SVG配套电容器不需要设置滤波器组，不存在谐振放大现象，SVG是有源型补偿装置，是采用可关断器件IGBT构成的电流源装置，从而避免了谐振现象，运行安全性能大大提高。
（5）谐波特性
SVC利用可控硅控制电抗器的等效基波阻抗，不仅受到系统谐波影响大，而且自身会产生大量的谐波，必须配套采用滤波器组，滤除SVC自身产生的谐波含量；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，不仅受系统谐波影响小，还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等措施后，大大减少了补偿电流中的谐波含量。
（6）占地面积小
在相同的补偿容量下，SVG的占地面积比SVC的减少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比较大，而且考虑到相互间的安装间隔，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，可以大大改善电网的电能质量，目前已成为无功补偿技术的发展方向。

SVG与SVC无功补偿的区别

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负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。动态无功补偿装置(SVC)
SVC动态无功补偿装置，主电路采用无涌流接触器或晶闸管无触点开关投切调谐电容器组（调谐电抗+电容组），控制部分基于DSP技术，将瞬时无功理论方法与快速傅里叶变换（FFT）相结合，高速分析系统中的电压和电流谐波分量，实现对电网无功功率的实时跟踪和瞬时补偿，调谐电容器组的过零投切控制技术，完全实现单相和三相调谐电容器组的无暂态、高速投切，从而使无功功率得到动态补偿。 过零投切技术不引入暂态和谐波。具有无合闸涌流冲击，无电弧重燃，无操作过电压，电容器无需放电即可再投，快速跟踪无功变化，频繁投切，动态响应快的特点。分组多级补偿可一次到位，对不平衡负载可分相补偿。动态无功补偿装置动态响应时间：小于20ms，功率因数提高到0.92以上。

无功补偿的补偿

（一）、低压无功动态补偿装置：
适用于交流50 Hz、额定电压在660 V以下，负载功率变化较大，对电压波动和功率因数有较高要求的电力、汽车、石油、化工、冶金、铁路、港口、煤矿、油田等行业。
基本技术参数及工作环境：
环境温度：-25oC~+40oC(户外型)；-5oC~+40oC (户内型)，最大日平均温度30oC
海拔高度：1000 m
相对湿度：< 85% (+25oC)
最大降雨：50 mm/10 min
安装环境：周围介质无爆炸及易燃危险、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体、无导电尘埃。无剧烈震动和颠簸，安装倾斜度<5%。
技术指标：额定电压：220 V、380 V(50 Hz)
判断依据：无功功率、电压
响应时间：< 20 ms
补偿容量：90 kvar~900 kvar
允许误差：0~10%
（二）、高压无功自动补偿装置：
适用于6kV~10kV变电站，可在I段和II段母线上任意配置1~4组电容器，适应变电站的各种运行方式。
基本技术参数及工作环境：
正常工作温度：-15~+50oC，相对湿度<85%，海拔高度：2000 m
技术指标：额定电压：6 kV~10 kV
交流电压取样：100 V (PT二次线电压)
交流电流取样：0~5 A(若 PT 取 10 kV 侧二次 A、C 线电压时，CT 应取 B 相电流)
电压整定值：6~6.6 kV 10~11 kV 可调
电流互感器变比：200~5000 /5 A 可调
动作间隔时间；1~60 min可调
动作需系统稳定时间：2~10 min可调
功率因数整定：0.8~0.99 可调
技术特征：电压优先：按电压质量要求自动投切电容器，使母线电压始终处于规定范围。
自动补偿：依据无功大小自动投切电容器组，使系统不过压、不过补、无功损耗始终处于最小的状态。
记录监测：可自动或随时调出监测数据、运行记录、电压合格率统计表等 (选配)。
智能控制：在自动发出各动作控制指令之前，首先探询动作后可能出现的所有超限定值，减少动作次数。
异常报警闭锁：当电容器控制回路继保动作、拒动和控制器失电时发出声光报警，显示故障部位和闭锁出口。
安全防护：手动可退出任一电容器组的自投状态，控制器自动闭锁并退出控制。
模糊控制：当系统处于电压合格范围的高端且在特定环境时如何实施综控原则是该系列产品设计的难点。由于现场诸多因素，如配置环境、受电状况、动作时间、用户对动作次数的限制等 而引起频繁动作是用户最为担扰的。应用模糊控制正是考虑了以上诸多因素而使这一“盲区”得到合理解决。
（三）、低压无功动态补偿装置
概述
采用大功率晶闸管投切开关，控制器可根据系统电压，无功功率、两相准则控制晶闸管开关对多级电容组进行快速投切。晶闸管开关采用过零触发方式，可实现电容器无涌流无冲击投入，达到稳定系统电压，补偿电网无功、改善功率因数、提高变压器承载能力的目的。可广泛应用于电力、冶金、石油、港口、化工、建材等工矿企业及小区配电系统。
装置结构及主要元件技术性能
1、装置结构
低压无功动态补偿装置由控制器、无触点开关组、并联电容器组、电抗器、放电装置及保护回路组成，整机设计为机电一体化。
2、主要元件技术性能
（1）控制器
低压无功动态补偿装置控制器为全新数字化设计、软硬件模块化、集成度高、电磁兼容、抗干扰能力强，有12个输出端子，可实现分相、平衡、分相加平衡三种方式补偿。适用范围广，可满足不同性质负荷的补偿需要。可根据系统电压、无功功率控制无触点开关组投切，有手动和自动两种操作模式，并具有过压切除、过压闭锁、欠压切除、超温告警等保护功能。
（2）无触点开关组
无触点开关组是装置的主要执行元件，由晶闸管开关、散热器、风扇、温控开关、过零触发模块及阻容吸收回路构成，一体化设计单组可控最大容量为90kvar，晶闸管开关为进口元件，大功率、安全系数高。
（3）并联电容器组
选用优质自愈式并联电容器，可按不同容量灵活编码组合，投切级数多，大容量补偿可一次到位。
基本工作原理
装置工作时由控制器实时监测系统电压及无功功率的变化。当系统电压低于供电标准或无功功率达到所设定电容器组投切门限时，控制器给出投切指令。由过零电路迅速检测晶闸管两端电压（即电容器和系统之间的电压差），当两端电压为零时触发晶闸管，电容器组实现无涌流投入或无涌流切除。
主要技术参数
1、额定电压 AC220V/380V±10% 50Hz
2、接线方式 三相四线
3、投切依据 系统电压及无功功率
4、响应时间 ≤20ms
5、投切延时 0.1～30s（连续可调）
6、投切精度 平均≤+2%
7、补偿容量 60kvar～1080kvar
8、投切级数 1～18级
使用环境条件
1、工作环境温度 -25℃～+45℃
2、空气相对湿度≤85%
3、海拔高度 ≤2000m（2000m以上采用高原型）
4、安装环境 无易燃、易爆、化学腐蚀、水淹及剧烈振动场所
5、安装方式 户内屏式，户外箱式
6、安装条件 电网中谐波含量符合GB/T14549中0.38kV条款的规定
保护功能
具有过流、过压、欠压、温度超限多种保护。装置能在外部故障和停电时自动退出运行，送电后自动恢复。
（四）、高压无功自动补偿装置
概述
适用于6KV、10KV的大中型工矿企业等负荷波动较大、功率因数需经常调节的变电站配电系统。本装置是根据系统电压和无功缺额等因素，通过综合测算，自动投切电容组，以提高电压质量、改善功率因数及减少线损。本装置适用于无人值守变电站和谐波电压、谐波电流满足国标GB/T14548-93规定允许值的场合。如现场谐波条件超标，可根据情况配备1%-13%的电抗已抗拒谐波进入补偿设备。
结构及基本工作原理
高压无功自动补偿装置，由控制器、高压真空开关或真空接触器、高压电容器组、电抗器、放电线圈、避雷器和一些必要的保护辅助设备组成。数字式高压无功自动补偿控制器是根据九区图结合模糊控制原理、按电压优先和负荷无功功率以及投切次数限量等要求决定是否投切电容器组，使母线电压始终处于标准范围内，确保不过补最大限度减少损耗。在电压允许的范围内依据负荷的无功要求将电容器组一次投切到位。在投入电容器之前预算电压升高量，如果超标则降低容量投入或不投入。异常情况时控制器发出指令退出所有电容器组，同时发出声光报警。故障排除后，手动解除报警才能再次投入自动工作方式。
技术特征
1、电压优先
按电压质量要求自动投切电容器，电压超出最高设定值时，逐步切除电容器组，直到电压合格为止。电压低于最低设定值时，在保证不过载的条件下逐步投入电容器组，使母线电压始终处于规定范围。
2、无功自动补偿功能
在电压优先原则下，依据负荷无功功率大小自动投切电容器组，使系统始终处于无功损耗最小状态。
3、智能控制功能
自动发出动作指令前首先探询动作后可能出现的所有超限定值，减少动作次数。
4、异常报警功能
当电容器控制回路继保动作拒动和控制器则自动闭锁改组电容器的自动控制。
6、模糊控制功能
当系统处于电压合格范围的高端且在某特定环境时如何实施综控原则是该系列产品设计的难点，由于现场诸多因素（如配置环境、受电状况、动作时间、用户对动作次数的限制等）而引起的频繁动作是用户最为担忧的，应用模糊控制正是考虑了以上诸多因素使这一“盲区”得到合理解决。
7、综合保护功能
每套装置有开关保护（选配），过压、失压、过流（短路）和零序继电保护、双星形不平衡保护、熔断器过流保护、氧化锌避雷器、接地保护、速断保护等。
主要技术参数
1、额定电压（AC） 6KV、10KV
2、系统电压取样（AC） 100V（PT二次线电压）
3、交流电流取样 0～5A（若PT取10KV侧二次A、C相线电压时，CT应取B相电流）
4、电压整定值 6～6.6KV 10～11KV可调
5、动作间隔时间 1～60分钟可调
6、功率因数整定值 0.8～0.99可调
7、电流互感器变化 50～5000/5A可调
8、动作需系统稳定时间 2～10分钟可调
使用环境
1、环境温度 -15℃～+45℃
2、相对湿度 ≤85%
3、海拔高度 ≤2000m（2000m以上采用高原型）
4、周围介质无爆炸及易燃危险品、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体、无导电尘挨、安装地点无剧烈振动、无颠簸。
5、供电电源符合国家标准规定，没有较强的谐波分量。
（五）、提升机专用无功补偿
提升机作为大功率、频繁启动、周期性冲击负荷以及采用硅整流装置对电网造成的无功冲击和高次谐波污染等危害不仅危及电网安全，同时也造成提升机过电流、欠电压等紧停故障的发生，影响了矿井生产。因此对提升机供电系统进行无功动态补偿和高次谐波治理，对于提高矿井提升机和电网的安全运行可靠性、提高企业的经济效益意义巨大。
提升机单机装机功率大，在矿井总供电负荷中占的比重较大。伴随煤矿生产规模的扩大、井筒的加深，要求配套的提升机装置容量也越来越大，单机容量已达到2000～3000kW，有的甚至达到5400kW，单斗提升装载量达34t。这么大的负载启动将对电网造成很大的冲击电流，无功电流成分较大，功率因数较低。所以大功率提升机对供电电网的容量和稳定性要求更高。
其中大功率提升机主要的问题是：
引起电网电压降低及电压波动；
高次谐波，其中普遍存在如2、4次偶次谐波与3、5、7、11等奇次谐波共存的状况，
使电压畸变更趋复杂化；功率因数低；
彻底解决上述问题的方法是用户安装具有快速响应速度的BF-2B动态滤波及无功补偿装置，该装置使用大功率可控硅开关模组。系统响应时间小于20ms，完全可以满足严格的技术要求。我公司具有丰富的煤矿现场成功运行经验，如山西玉华煤矿等项目，滤波及无功补偿装置投运至今运行效果良好，单月节省电费在10万元以上。

无功功率的无功补偿

从发电机和高压输电线供给的无功功率，一般满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。
无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。 同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。
①同步发电机：
同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：
Q=S×sinφ=P×tanφ
其中:Q、S、P、φ是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。
发电机正常运行时,以滞后功率因数运行为主，向系统提供无功，但必要时，也可以减小励磁电流，使功率因数超前，即所谓的进相运行，以吸收系统多余的无功。
②同步调相机:
同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，已逐渐退出电网运行。 并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发出无功功率：
Q=ωCU2
其中：Q、U、Xc=1/ωC分别为无功功率、电压、电容器容抗。
并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。 它的主体是一个电压源型逆变器，由可关断晶闸管适当的通断，将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压，就可以灵活地改变其运行工况，使其处于容性、感性或零负荷状态。
与静止无功补偿器相比，静止无功发生器响应速度更快，谐波电流更少，而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。

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