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1、Sieyuan思源清能 努力做到比用户期待的更好 高压动态无功补偿与滤波装置高压动态无功补偿与滤波装置（SVG）概述概述 第一篇、第一篇、 SVG 产品概述产品概述 柔性交流输电系统（柔性交流输电系统（FACTS）技术是电力行业世界前沿科技，它是指采用电力）技术是电力行业世界前沿科技，它是指采用电力 电子型静止控制器来加强交流输电系统可控性和增强输电线路功率传输能力。静止电子型静止控制器来加强交流输电系统可控性和增强输电线路功率传输能力。静止 同步补偿器（同步补偿器（Static Synchronous Compensator, STATCOM，又称为，又称为 SVG）是）是 FACTS 中的
2、一种重要装置，是一种新型的动态无功补偿装置，它在输电网、受端大电网和中的一种重要装置，是一种新型的动态无功补偿装置，它在输电网、受端大电网和 用户侧电能质量控制中都有广阔的应用，其核心的大功率换流器技术也是用户侧电能质量控制中都有广阔的应用，其核心的大功率换流器技术也是 FACTS 的的 核心技术。核心技术。 1.1 SVG 原理及结构原理及结构 1)、SVG 的原理的原理 电容无功补偿的原理是：容性无功功率在本质是电压与超前它电容无功补偿的原理是：容性无功功率在本质是电压与超前它 90的电流的乘积。的电流的乘积。 感性无功功率是电压与滞后它感性无功功率是电压与滞后它 90的电流的乘积。的电流
3、的乘积。 而而 SVG 的原理就是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的原理就是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超前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超前 90或滞后或滞后 90的无的无 功电流，从其原理上来补偿和实现动态无功补偿的目的。功电流，从其原理上来补偿和实现动态无功补偿的目的。 SVG 以三相大功率电压逆变器为核心，其输出电压通过变压器或电抗器接入系统，以三相大功率电压逆变器为核心，其输出电压通过变压器或电抗器接入系统， 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
4、电压幅值的关系来确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 定输出功率的性质与容量，当其幅值大于系统侧电压幅值时输出容性无功，小于时输定输出功率的性质与容量，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。出感性无功。 其原理如下图所示：其原理如下图所示： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 Sieyuan思源清能 努力做到比用户期待的更好 图 1 SVG 工作原理示意图 2） 、） 、SVG 的组成的组成 SVG 的组成部分主要由连接电抗器、启动装置、的组成部分主要由连接电抗器、启动装置、IGBT 换流阀组、控
5、制系统、等部分换流阀组、控制系统、等部分 组成。组成。 请参考示意图：请参考示意图： 1.2 SVG 补偿技术的优势补偿技术的优势 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 Sieyuan思源清能 努力做到比用户期待的更好 SVG型动态无功补偿与型动态无功补偿与谐波治谐波治理装置是理装置是目目前前最先进最先进的动态无功补偿技术。的动态无功补偿技术。具备具备 补偿性能强、补偿性能强、谐波特谐波特性性好好、运运行行安全安全性可性可靠靠性性高高、占地面占地面积积小小、损耗小噪音低损耗小噪音低、 可可靠靠性性高维护高维护量量小等特点小等特点。 （1） 补偿性能强： 动态） 补
6、偿性能强： 动态快速连续调节快速连续调节无功输无功输出出， 最最大大限度满足限度满足功率功率因数因数补偿要补偿要求求， 任意时刻任意时刻的功率的功率因数按近因数按近1.0，设备投资效益高设备投资效益高。 （2）谐波特谐波特性性好好：SVG不产生谐波不产生谐波电流，电流，而且而且能有能有源滤除负载产生源滤除负载产生的的各次谐波各次谐波电电 流，流，很好很好的的满足了各个满足了各个行业无功补偿与行业无功补偿与谐波治谐波治理的理的综合需求综合需求。 （3）运运行行安全安全性可性可靠靠性性高高：SVG是可控电流是可控电流源源，不会产生过不会产生过电流、电流、不会产生谐波不会产生谐波 电压电压放放大，大
7、，尤尤其其适合变适合变电电站等对安全站等对安全性要性要求高求高的用户的用户使使用。用。 （4）占地面占地面积积小小：由于自身没由于自身没有有谐波谐波，不需不需要要滤波滤波器器组组，占地面占地面积大大积大大减小减小。 （5）运运行行损耗低损耗低，效效率率高高，噪音低噪音低。 （6）可）可靠靠性性高高，维护维护量量小小：满足满足IGBT功率功率模块模块N-1运运行行方式方式，一，一个模块个模块故障故障可可旁旁 路路继继续运续运行，可行，可靠靠性大大性大大提提高高。模块模块化化设设计计，安安装、装、调调试工作试工作量量小小，基基本本免免 维护维护。 (7)、 能能够解决够解决负负荷荷的的不不平衡问题
8、平衡问题、能、能够短够短时时补偿有功功率补偿有功功率 （8）、）、对对系统系统参参数不数不敏敏感感，安全安全性与性与稳定稳定性性好好，电流，电流源特源特性，输性，输出出无功电流无功电流不不 受受母母线电压线电压影响影响，SVC 是是阻抗阻抗型型特特性，输性，输出出电流电流随母随母线电压线性线电压线性降降低低 SVG 成套装置基于链式串联结构构成，通过连接电抗器接入系统，提供连成套装置基于链式串联结构构成，通过连接电抗器接入系统，提供连 续快速可调的感性和容性无功，装置的调节范围无级动态补偿，完全能满足电续快速可调的感性和容性无功，装置的调节范围无级动态补偿，完全能满足电 网无功补偿及谐波治理的
9、要求；同时还可根据具体实际工况与网无功补偿及谐波治理的要求；同时还可根据具体实际工况与 FC 部分配合使部分配合使 用，配置灵活，效果明显，是目前最先进的补偿技术之一。用，配置灵活，效果明显，是目前最先进的补偿技术之一。 第二篇、第二篇、 SVG 的一般应用方案的一般应用方案 SVG 根据系统具体情况，提供针对性的补偿补偿方案，广泛应用于根据系统具体情况，提供针对性的补偿补偿方案，广泛应用于 35kV、10kV 系统的基于链式系统的基于链式 SVG 的动态无功补偿与谐波治理装置，完美适应冶金变电站等的无的动态无功补偿与谐波治理装置，完美适应冶金变电站等的无 功补偿需要，既能解决冶金供电系统功率
10、因数补偿、电压波动、闪变等电能质量问功补偿需要，既能解决冶金供电系统功率因数补偿、电压波动、闪变等电能质量问 题，也能很好改善谐波对设备的影响一般有几种种补偿方式：题，也能很好改善谐波对设备的影响一般有几种种补偿方式： 1） 、） 、SVG+FC 方式：方式：SVG 补偿装置补偿装置+串联电抗器的高压电容器补偿支串联电抗器的高压电容器补偿支 路，主要功能是提供固定容量的容性无功，使其与路，主要功能是提供固定容量的容性无功，使其与 SVG 装置优势互补，装置优势互补， PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 Sieyuan思源清能 努力做到比用户期待的更好 整体性能价
11、格比达到最优。整体性能价格比达到最优。 2）、）、SVG 直接并直接并于于系统动态补偿：系统动态补偿：SVG 无功补偿装置的无功补偿装置的调节调节容量容量从从感感 性性到到容性容性连续连续可可调调，并并且且同同时具备谐波滤除时具备谐波滤除能力能力. 3)、除了需除了需要要根据根据电网电网发展阶段发展阶段性性选择选择合适合适的的安安装装设备设备，无功补偿，无功补偿 的的接入接入电压电压等等级级也也需需跟跟随随电网电网发展发展的的变变化化， 我们我们方方案案中中通通过高过高压压转转换换开开 关关，可，可使使 SVG 装置采用装置采用不不同的同的连连接接方式方式接入接入需需要的电压要的电压等等级级。
12、 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 Sieyuan思源清能 努力做到比用户期待的更好 应用应用领域领域 （1）输电系统的）输电系统的枢纽枢纽变变电电站站，提提高高线路传输能力线路传输能力 在在长距离长距离输电线路的中输电线路的中点安点安装装 SVG 装置， 可装置， 可以以明显提明显提高高电力系统输电力系统输 配配电性能，电性能，达到达到如下如下目目的：的： l 正常状正常状态态下下补偿线路的无功功率，补偿线路的无功功率， 稳定稳定系统电压，系统电压， 减减少少传输传输损耗损耗； l 动态动态维维持持输电线路端电压，有输电线路端电压，有效效提提高高线路输电容量
13、，线路输电容量，使使现现有电网有电网 发发挥挥最最大大效效率率； l 提提高高系统系统暂暂态态稳定稳定水水平平，减减少少低低压压释释放负放负荷荷量，量，防防止止发发生生暂暂态电态电 压压崩溃崩溃； l 阻阻尼尼电力系统功率电力系统功率振荡振荡。 （2）负负荷荷中心中心变变电电站站无功无功优化优化，提提高高电压电压稳定稳定性性 在在配配电网电网负负荷荷中心中心站安站安装装 SVG 装置，可装置，可达到达到如下如下目目的：的： l 跟跟随随负负荷荷变变化化精确精确调节调节无功输无功输出出，避避免免无功无功倒送倒送，提提高高系统功率系统功率 因数因数； l 实实时调时调整整系统电压，系统电压，改善改
14、善区域区域电网电网供供电质量电质量； l 系统系统故障情况故障情况下下提供提供电压电压支支撑撑，保证保证供供电电安全安全可可靠靠性。性。 （3）电）电气气化化铁铁路的路的牵引牵引和和辅助辅助供供电系统电系统 电力电力机车机车为为单相单相供供电，电，不不仅仅产生产生大量大量谐波谐波，而且而且造造成了成了供供电网的电网的严严 重重三相三相不不平衡及平衡及较较低低的功率的功率因数因数，并并产生负产生负序序电流。电流。目目前世界前世界各各国国解决解决 这这一一问题问题的的最先进方最先进方案案就就是在是在铁铁路沿线路沿线适适当位当位置置安安装装 SVG。 和传统和传统 SVC 相相比比，SVG 的性能的
15、性能价格比价格比更更具具优势优势，不不仅仅能补偿无功、能补偿无功、 消消除谐波除谐波，还还可可以以在在相间相间传传递递有功功率，有功功率，彻底消彻底消除不除不平衡平衡，而且而且其其运运行行 损耗损耗也要也要远远小于小于传统传统 SVC，节节能能降降耗耗的的效效果显果显著著。当牵引当牵引供供电系统电系统位位接接 入入较薄弱较薄弱电网电网时时，利利用用 SVG 的电压的电压支支撑撑能力，可能力，可以充以充分提分提高高牵引牵引供供电能电能 力、力、提提高高牵引牵引变变压器压器等设备等设备的的利利用率。用率。 （4）风风电电场场接入接入低低电压电压穿越穿越功能功能 风风资源资源的的不不确确定定性和性和
16、风风电电机机组组本本身身的的运运行行特特性性使使风风电电机机组组的输的输出出 功率是功率是波波动的，动的，导致导致并并网功率网功率因数不合因数不合格格、电压、电压偏差偏差、电压、电压波波动和动和闪闪变变 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 Sieyuan思源清能 努力做到比用户期待的更好 等问题，对于大容量风电场接入系统时还存在稳定性问题，都需要动态等问题，对于大容量风电场接入系统时还存在稳定性问题，都需要动态 无功补偿系统；另一方面，系统电压的波动也会对风机的正常运行造成无功补偿系统；另一方面，系统电压的波动也会对风机的正常运行造成 影响。影响。 SVG 是风电场补偿
