SVG动态无功补偿装置主要性能及技术要求李芹摘要：SVG (Static Var Generator)称为"静止无功发生器”,它基于瞬时无功功率的概念和补偿原理，以大功率可关断电力电子器件组成的逆变器为核心，相应的 自动控制和保护系统等组成的成套装置,通过实时的数据采集、计算和控制,动 态跟踪电网电能质量变化,并根据变化情况动态调节无功输出,可以实现负荷的 连续调节,实现变电站在任意负荷下的高功率因数运行关键词：变压器；系统监控；额定容量；保护；电压每套SVG成套装置主要由降压变压器、控制系统、功率单元等组成；SVG成 套装置应满足无功功率补偿、电压调节、功率因数及谐波治理等的技术要求 SVG 装置以母线无功功率及母线电压作为控制目标,通过实时的数据采集、计算 和控制,动态跟踪电网电能质量变化,并根据变化情况动态调节无功输出,可以 实现负荷的连续调节,实现变电站在任意负荷下的高功率因数运行SVG 装置主要包括以下几部分：(1) 降压变压器；(2) SVG功率柜；(3) SVG控制柜(含SVG控制保护系 统),( 4) SVG 充电柜(含充电回路等),( 5)其他辅助设备(包含电缆等)整体技术要求 成套装置应满足无功功率、电压调节、功率因数及谐波治理等的技术要求, 并要求达到以下技术指标：(1)输入电压：三相35kV，允许波动-15%〜+10%。
控制电压波动范围：＜±2%, ( 2 )额定频率：50Hz ； ( 3)整体系统损耗：＜2%；( 4)系统响应时间： V10ms,投标人提供具体参数；(5)噪声(风扇运行时)：＜70dB；(6)过载 能力：动态无功补偿装置应具有短时过载能力，过载无功补偿容量为成套装置总 容量的 15%；(7)系统监控：系统运行数字记录,多输入,报警及警告信号；(8) 冷却方式：热管自冷,具备强制风冷措施投标人应提供详细通风冷却方 案供招标人确认；( 9)调节方式：无级调节,感性、容性连续可调主要性能要求(1)功率因数补偿SVG投入补偿后，110kV进线点(电力部门计量点)的实时功率因数值不小于 0.95(滞后、无过补) 2)谐波要求在补偿容量范围内，注入系统的谐波电流和35kV母线电压总谐波畸变率应满 足国家标准《电能质量、公用电网谐波》GB/T14549-1993的要求滤波器应有效 滤除13次以下谐波，同时不应与系统参数发生谐振3)电压波动和闪变在补偿容量范围内，35kV母线电压的电压闪变和波动满足国家标准＜＜电能质 量、电压波动和闪变＞＞GB/T12326 —2008主要功能单元技术要求主要技术参数(1) SVG 主要参数如下：额定频率:50Hz ;额定容量:3Mvar;额定电压:6Kv ;额定电流:289A ；冷却方式：强 迫风冷；平均损耗:0.8%；谐波特性:＜3%IN；响应速度:不大于5ms。
2) 容量调节范围：实现3Mvar (感性)〜-3Mvar (容性)无功功率连续可 调，并具有 15%的短时过载能力3）IGBT 安装在自然冷却的散热器上，散热器应具有良好的散热特性，散 热片表面应进行防腐处理4）SVG使用的IGBT器件的选用额定电压1700V,额定电流600A器件，有 足够的安全余量SVG模块采用无感母排技术，大幅减少了回路杂散电感，从而 最大限度的降低IGBT器件过压，同时设置过压吸收电容，有效解决IGBT关断过 电压问题SVG采用进口"瑞士 Concept”公司专用1700V IGBT器件专用驱动器， 以确保IGBT器件及整个SVG系统的可靠性 5）每个单元均应串有快速熔断器进行保护，快速熔断器熔丝熔断时，熔断 器应能向数据采集装置发出故障信号，用于报警或跳闸，并在当地显示报警熔断 器所在回路编号当一个IGBT支路熔丝熔断时，能发出报警信号，当熔断器熔丝 超出一个熔断时，发出跳闸信号6） 快速熔断器应采用IGBT供货单位的专用高品质熔断器7） 功率柜采用IGBT器件开关频率为850Hz，等效频率6800HZ，元件有足 够的电压、电流裕量和良好的dv/dt, di/dt特性。
SVG系统为级联型SVG， 10kV 冗余型SVG每相由12个功率单元组成，可满足"N-1”运行SVG控制系统为全数 字化控制，全光纤传输，保证由足够的抗干扰能力 8）功率单元能在各种稳态和暂态条件下正常运行9） 控制系统为全数字化控制，全光纤传输，有足够的抗干扰能力，避免任 何由于控制系统误操作，或由于现场电磁干扰而产生的误通10） SVG 机组结构采用层式布置，整机设置了独立的风道进行系统冷却， 采用无感母排技术最大限度的减少了回路杂散电感 SVG 模块采用系列化功率模 块，该系列模块采用无感母排设计，真正消除了杂散电感，且采用抽屉式布置， 在保证了设备的可靠运行的前提条件便于日常巡检观察几维护11） 监控系统能监测并实时显示每只链节的运行状态，能指示故障位置并 报警如果故障链节超过了冗余模块数量，则SVG自动切除SVG有完善、人性 化的监控系统，能实时显示每个功率单元的的状态，能显示故障发生位置，能作 出报警、跳闸指令等措施 12） SVG中的每个IGBT元件应有过电压、过电流、短路、丢脉冲和触发异 常等多种保护措施a） 超温保护：IGBT工作的环境温度越高，允许的安全工作电流则越低， 特别是当IGBT结温超过85°C时，IGBT允许的导通电流低于其额定电流，当IGBT 工作结温超过30C时，允许流过IGBT的电流随结温的升高明显降低。
一般设置 当检测功率单元散热器温度超过85C时，温度继电器动作，控制系统将对本功率 单元实施停机保护b） 直流电压保护：高压级联型SVG功率单元工作时，直流支撑电容也在 不断的充放电，充电时电压将升高功率单元选择的 IGBT 元件额定电压为 1700V IGBT本身在关断时会形成一定的过电压，当过电压加上直流电压超过1700V时， IGBT有损坏的危险因此，不允许直流电压过高通过电压采样电路对直流电压 进行检测，当检测电压值超过设定值时，控制系统将对功率单元实施保护， IGBT 在关断瞬间过电压为110V左右，如果功率单元正常工作时直流电压为930V，那 么加在IGBT两端的最大电压为1040V，在IGBT安全工作电压范围内c） 触发脉冲保护：这一保护对功率单元的可靠运行至关重要，保护功能集 成在单元控制板上，主要针对避免在运行时因逻辑错误或IGBT关断过慢而造成的 同桥臂上、下IGBT全导通的现象一般采用可编程逻辑芯片CPLD实现脉冲分配 及相互间的逻辑互锁功能包含： PWM 信号分配电路及上、下管脉冲互锁电路； IGBT元件的最小开通时间的形成电路；死区间隔时间的形成电路；GBT开关状态 检测电路。
d) 过电压保护：由于IGBT在快速关断过程中其di/dt很大，会产生较大的 尖峰电压，对IGBT的工作电压裕量极其不利e) 过电流保护：IGBT过电流保护是根据元件特性曲线来确定的可通过 检测元件上的 Uce 来实现对元件的过电流保护，需要注意的是不同的 IGBT 结温 其 Uce 对应的 Ic 不一致参考文献[1] 程文，卜贤成 .低压无功补偿实用技术.中国电力出版社， 2012-03-01.[2] 张利生.电网无功控制与无功补偿.中国电力出版社， 2012-04-01.[3] 高东学.电网无功补偿实用新技术.水利水电出版社， 2014-02-01.。