MCR-SVC和TCR-SVC的比较

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MCR与TCR技术比较

MCR SVC TCR SVCTCRMCR SVCMagnetic Controlled Reactor MCR Fixed Capacitor FC Mechanically Switched Capacitor MSC Mechanically Switched Reactor MSRMCR SVC Static V ar Compensate(SVC) SVC( ) MCR (TCR ) TCT ) (TSC ) (SSR ) 11 SVCMCRMCR SVC “ ” MCR SVC MCR SVCMCR SVC TCR SVC TCR SVC MSC TSC TCR SVC 1000kV 320MVar TCR SVC MCR SVC2 MCR MCR22 3 2 Ab Ab1(Ab1<Ab) N/2 N =N2/N(N=N1+N2)K1 K2 D34 K1 K24 K1 K2 K1 K2K1 a b N2 2 3( ) K2 K1 2 3DMCRa.) MCRMCR 5 MCR5 MCR66b.7 MCR 3 7% 7% 7% 3% THD 1.2%7 MCRc.)150ms8 LC L 10ms8 LCC L K C9i 10msMCR SVC9MCR TCR10 MCR SVCl i k u W ww .d o c u -tr a c k .c mC c t ob yNO !w w .d o c u -t r a c k .c o11 TCR SVCMCR SVC TCR SVC ,MCR SVC 380V TCR SVCTCR MCRMCR SVC TCR SVC 10ms 10ms100-200ms 40-200ms,5 <2.6%,7 <1.5%,11 <0.6%,13 <0.3% ,5 >5.0%,7 >2.6%, 11 >1.0%,13 >0.7%251.5,70-72 620.5%~0.8% 0.5%~0.8%MCR SVCQF: -----QC: ----- QL: ---- QL QS( )= QF+ QL- QC =0MCR SVC TCR SVC1MCR SVC TCR SVC MCR SVC SEMIKRON SEMIKRON ABBMCR TCR 10mS.2MCR SVC 200ms 0.98.TCR SVC DSP+ CPLD 40ms-200ms 0.98.MCR SVC 50ms3MCR 3 7% 7% 7% 3% THD 1.2%TCR SVC 3 5 7 11/13MCR SVC <2.6%,7 <1.5%, 11 <0.6%,13 <0.3% TCR SVC >5.0%,7 >2.6%,11 >1.0%,13 >0.7%,4SEMIKRON 1600V MCR SVC 1%~3% TCR SVC5MCR SVC TCR SVC6MCR SVC TCR SVC7MCR TCR MCR SVC MCR MCR MCR MCR SVC TCR MCR8MCR SVC TCR SVC9MCR SVC TCR SVC10MCR TCR MCR SVC MCR MCR TCR MCR11MCR SVC TCR SVC12MCR SVC 25 TCR SVC13MCR SVC TCR SVC 1.5 TCR SVC14MCR MCR MCRTCR SVC15MCR SVC 70~72 TCR SVC 6216MCR SVC SVC MCR SVC MCR TCR 1 3 MCRTCR SVC 2) SVC( ) r}1 TCR FC TCR SVC l 1 TCR SVC 3 100 MV A TCR SVC 3 MV A 50 SVC 1 5 MW 1 3×10 kwh 0 5 kwh SVC 65017MCR SVC MCRTCR SVC MCR SVC TCR SVC 1/318MCR SVC TCR SVC19MCR SVC TCR SVC 0.9820MCR SVC TCR SVC21MCR SVC MCR SVC TCR SVC TCR 2/322MCR SVC TCR SVC。

风电基地动态无功补偿装置参数实测与分析

风电基地动态无功补偿装置参数实测与分析拜润卿;秦睿;智勇;周喜超;杨勇【摘要】甘肃酒泉10GW级风电基地动态无功补偿装置群涵盖了静止无功发生器(SVG)、晶闸管控制电抗器(TCR)、磁控电抗器(MCR)等多种补偿装置,类型全,数量多,但性能特点缺乏试验验证,不利于无功/电压管理及补偿装置效能的充分发挥.针对此现状,展开动态无功补偿装置性能集中测试.考虑电网接线结构、风电场实际运行情况等因素,参考相关国家标准选择测试项目,制定测试方法.实地测试了装设于不同风场的SVG、TCR及MCR等补偿装置的动态调节范围、有功损耗、动态响应时间和谐波电压水平.根据实测结果对3种动态无功补偿装置在风电场的应用特性进行了对比分析.%Dynamic reactive power compensation devices in Jiuquan wind power farms of 10 GW above in Gansu province include different types, Such as SVG, TCR and MCR. The lack of experimental verification for the performances is not conducive to voltage/var management and fully utilization of the compensation capacity. In order to solve the problem above, the compensation device performance test was conducted. The testing items and procedures were selected based on related national standards with the consideration of different grid structures and wind farm operation modes. The testing contents involved dynamic regulating range, active power loss, dynamic response time and harmonic voltage level. Three types of compensation devices installed in different wind fanns, namely SVG, TCR and MCR, were chosen and tested. The performances were compared and analyzed according to the field test results.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2012(045)002【总页数】4页(P54-57)【关键词】风电场;无功补偿;静止无功发生器(SVG);晶闸管控制电抗器(TCR);磁控电抗器(MCR);参数测试【作者】拜润卿;秦睿;智勇;周喜超;杨勇【作者单位】甘肃电力科学研究院,甘肃兰州730050;甘肃电力科学研究院,甘肃兰州730050;甘肃电力科学研究院,甘肃兰州730050;甘肃电力科学研究院,甘肃兰州730050;甘肃电力科学研究院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TM6140 引言酒泉风电基地地处电网末端，主要通过双回750kV线路送出，输电距离远，电压等级高，无功电压控制问题较为突出。

MCR、TCR、SVG比较

现在主要的动态补偿方式为TCR型SVC、MCR型SVC和SVG三种方式，以下分别介绍这三种动态无功补偿方式的原理，并且通过占地面积、响应速度、损耗、噪音等性能指标来论述这三种补偿方式的特点。

一、 MCR型动态无功补偿装置MCR+FC型动态无功补偿装置上世纪60年代由英国GEC公司制成第一台自饱和电抗器型SVC，后期俄罗斯人演变为可控饱和电抗器（CSR）型，也可称为MCR型动态无功补偿装置。

其原理是三相饱和电抗器的工作绕组并联在电网上，通过改变饱和电抗器的直流控制绕组的励磁电流，借以改变铁心的饱和特性，从而改变工作绕组的感抗，达到改变其所吸收的无功功率的目的。

图九 MCR无功补偿原理磁阀式可控电抗器的主铁心分裂为两半（即铁心1和铁心2），截面积为A,每一半铁心截面积具有减小的一段，四个匝数为N/2的线圈分别对称地绕在两个半铁心柱上（半铁心柱上的线圈总匝数为N），每一半铁心柱的上下两绕组各有一抽头比为δ= N2 / N 的抽头，它们之间接有晶闸管KP1 ( KP2 ),不同铁心上的上下两个绕组交叉连接后，并联至电网电源，续流二极管则横跨在交叉端点上。

在整个容量调节范围内，只有小面积段的磁路饱和，其余段均处于未饱和的线性状态，通过改变小截面段磁路的饱和程度来改变电抗器的容量。

在电源的一个工频周期内，晶闸管KP1 、KP2 的轮流导通起了全波整流的作用，二极管起着续流作用。

改变KP1 、KP2 的触发角便可改变控制电流的大小，从而改变电抗器铁心的饱和度，以平滑连续地调节电抗器的容量。

占地面积由于MCR没有像TCR一样采用晶闸管阀组以及空心相控电抗器，而是采用晶闸管控制部分饱和式电抗器，因此，比TCR面积要小。

响应速度MCR型SVC的响应速度一般在100 ~ 300ms之内。

可控式饱和电抗器铁芯内的磁通有惯性，从空载到额定的变化，一般在秒级以上。

虽然现在也可采取一些措施提高MCR型SVC的响应速度，但一般也很难低于150ms。

电气化铁路动态无功补偿与谐波治理探讨

电气化铁路动态无功补偿与谐波治理探讨作者：李军等来源：《华中电力》2014年第03期摘要：电气化铁路其特殊的供电方式，对电网带来了一些问题，为保证电力机车的正常运行，排除电力机车对电网的不利影响，需要加强对电气化铁路的动态无功补偿以及谐波治理。

文中简要介绍了两种无功动态补偿与谐波治理有机结合的处理技术，SVC动态无功补偿装置与磁控电抗器型无功补偿装置。

关键词：电气化；动态；无功补偿；谐波治理电力机车在运行时产生的负荷变化、波动较大，尤其是末端电压，甚至可能出现高达50%的牵引站电压波动，这就导致电力机车的供电需要运用动态无功补偿装置进行稳定、加强。

牵引站功率因数在0.5到0.7之间，功率因数较低。

电气机车在运行过程中所产生的奇次谐波电流相对较大，大都是奇次谐波，如3、5、7，其供电谐波电流含有率分别是20%、10.5%、6.0%。

维护电气化铁路的正常运行，要逐步提高牵引站的功率因数，采用动态无功补偿与谐波治理相结合的综合处理方式，调整负荷波动、变化情况。

一、SVC动态无功补偿装置所谓SVC动态无功补偿装置，就是运用柔性交流输电技术，对电力电子元件进行引用，并与传统的静止并联无功补偿装置相结合，最终得到快速补偿与调节平滑的目的。

SVC具有良好的动态、静态调节功能，而最完善的SVC能够实现支撑所补偿的节点电压趋于常数的目标。

SVC动态无功补偿装置主要有3种构成形式，包括晶闸管投切电容器、晶闸管投切电闸器以及混合型静止补偿器等。

SVC动态无功补偿装置中通常设计有滤波器，滤波器常常将无功功率注入进系统中。

SVC的等值电抗变化要随着导通角的变化的而改变，从容性最大值向感性最大值转变。

SVC动态无功补偿装置包含滤波兼补偿与可控电抗器，利用可控电抗器的二次线圈，二次线圈约在4到6组，将电流进行分组分配。

在二次电容负载全投入的时候，可抗电抗器的电流值理论上为0；在可控电抗器空载的时候，感性电流不予以提供。

设备参数如下：（1）电抗器：额定容量为4000kVA，额定电压为27.5kV，二次电压为0.5kV。

煤矿TCR,MCR,SVG介绍

煤炭行业电能质量现状煤矿是具有一、二级负荷的大型企业，一般采用35kv或110kv双电源供电。

其供电系统应具备可靠性、安全性、技术和理性（优质）、经济性。

煤矿供电系统中主要的用电负荷是矿井提升机和大型的通风风机。

其中一般大型的矿井提升机主要采用异步交流电机和直流电机两种，在异步交流机提升的过程中，电机转速调节主要由电力电子器件构成的变流装置完成的，电力电子器件如晶闸管，GTO、IGBT等。

同时大型通风电机的转速和通风量调节也是有电力电子器件构成的变频装置来完成的。

由于煤矿供电系统中使用的大型的电机在工作过程中需要消耗大量的无功来建立和维持电机在工作过程中，需要消耗大量的无功来建立和维持电机所需的励磁电流和励磁转矩，这就使得供电系统的功率因数很低，同时在电机启动时对供电系统造成无功冲击。

同时大量的电力电子装置，这就给煤矿供电系统带来了很多问题。

这些电力电子装置构成的整流回路、逆变回路、直流斩波电路等，在这些装置运行的过程中，产生了大量的谐波，给供电系统的电能质量带来了危害。

目前市场上不同的动态无功补偿技术的应用情况：几种典型的动态无功补偿技术的比较：由于调压式、开关投切、TSC运行方式的离散性及技术的落后，已经逐渐被市场淘汰，下面主要介绍几种先进的动态无功补偿技术：一、TCR-SVC1、简介TCR式SVC一次系统主要由补偿（滤波）支路和TCR支路构成如图1所示。

补偿（滤波）支路主要由电力电容器、串联电抗器、放电线圈、避雷器、刀闸、电流互感器、断路器等主要一次元件组成在SVC系统中提供容性无功。

TCR支路主要由相控电抗器、穿墙套管、避雷器、晶闸管阀组、刀闸、断路器、电流互感器等主要一次元件组成。

晶闸管阀组可受控改变流过相控电抗器的电流，实现调节TCR容量的作用。

10kV TCR的电气原理图如图10所示。

图1 TCR式SVC主接线原理图晶闸管阀组作为TCR 的核心部件，其快速开断能力是实现快速动态调节无功的基础，在所有一次设备中，其结构也最为复杂，是TCR 核心技术之一。

TCR式SVC与MCR式SVC的区别与比较

总的来说，没有任何一种SVC可以万能地满足所有无功功率补偿的要求。选择特定结构的SVC通常基于如下几个因素：应用的要求、响应速度、运行的频率、损耗、投资成本、噪音等。不过，FC+MCR和FC+TCR是迄今为止最为通用的SVC结构型式，但MCR式SVC要比TCR式SVC性价比更高，更可靠。
二、
1.
TCR式SVC主要有TCR+FC或TCR+TSC两种结构型式，此类SVC包括与负荷并联的电抗器或电容器或二者的组合，具有可调/可控部分。电容器通常包括与谐波滤波器电路结合成为一体的固定的或机械投切的电容器，或在需要对电容器进行高速或非常频繁投切时所采用的晶闸管投切的电容器（TSC）等型式。SVC装置无功输出呈连续变化，静态和动态地使电压保持在一定范围内，提高系统的稳定性。
（3）可控硅投切电容器（Thyristor Switched Capacitor，TSC）
TSC型补偿器由一组并联的电容器组成，每一台电容器都与双向晶闸管串联。这里的晶闸管仅起开关的作用，以替代常规电容器所配置的机械式开关。在运行时，根据需要补偿电流的大小，决定投入电容的组数。由于电容式是按组投切的，所以会在电网中产生冲击电流。为了实现无功电流尽可能的平滑调节，有两种解决办法：首先可以增加电容的组数，组数越多，级差就越小，但这必然会增加运行成本，如何协调二者的关系，是电网公司应该考虑的问题；其次就是要把握电容器的投切时间。研究表明，最佳的投切时间是晶闸管两端电压为零的时刻，也就是电容器两端电压等于电源电压的时刻。所以TSC一般都是采取过零投切的。
（1）维持系统电压基本不变，抑制电压闪变；
（2）提高供电系统及负载的功率因数，减小功率损耗；
（3）提高电力系统的静态和动态稳定性，阻尼功率震荡；

2012无功补偿基础知识

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达股码：002180

无功补偿的基本原理
电阻元件电压与电流关系
u = 2U sin ωt
i = 2 I sin ωt
瞬时功率p: 瞬时功率p:瞬时电压与瞬时电流的乘积 p:
p = u ⋅ i = U m I m sin 2 ωt
结论: p大于等于0（耗能元件），且随时间结论: 变化
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常用实现无功补偿的方法
机机机机常机不不不频繁机机
晶闸晶晶电晶电器器器器
MSC:分组，有级离散，分组，有级离散，分组投切涌流冲击大，投切涌流冲击大，易损坏，易损坏，频繁投切更易导致故障
TCR:动态无级平滑，动态无级平滑，动态无级平滑响应速度快，响应速度快，但是晶闸管串接在高压回路中，回路中，易出故障

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无功补偿的基本原理
电感元件电压与电流的关系
i = 2 I sin ωt
u=L
=
di dt
2 I ω L cos ω t
= 2U sin(ωt + 90°）
瞬时功率p 瞬时功率p
p = u ⋅ i = U m I m sin ωt sin(ωt + 90°）
无功补偿的基本原理
把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量, 能量在两种负荷之间交换。这样感性负荷所吸收的无功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿。这就是无功补偿的基本原理。
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无功补偿
有功、无功定义、低功率因素危害无功补偿基本原理 MCR与TCR比较高压动态无功补偿装置应用场合 2

SVC、SVG、VQC、TCR比较

敞开式结构的VQC与MCR混合型动态平滑补偿装置对于无功负荷小范围波动频繁且对补偿精度要求较高的场合，可以使用VQC+MCR混合型动态无功补偿装置。

原理:VQC电容器组按小容量多分组减少投切冲击，作为有级差慢速粗调， MCR的容量很小，只相当于极差容量，当无功、电压在小范围频繁波动时，MCR快速响应，精细调节无功输出，精确贴合无功负荷曲线，使系统功率因数恒定在0.95以上，大幅提高设备使用寿命和工作质量。

1、市场上常见的几种无功补偿模式的优缺点及适用场合市场上常见的无功补偿技术主要有：VQC、动态补偿、固定补偿。

固定补偿：曾因其结构简单，造价低的优点在早期的系统内变电站大量运用，适用于无功负荷稳定的场合，但由于其固有的缺点：容量调整需人工干预、易过补或欠补、无法隔离故障正逐步被VQC所替代。

动态补偿：SVG、SVC，其特点是响应迅速，主要用于电弧炉、轧钢设备、矿井提升机、电力机车牵引等特殊的冲击性负荷设备，以维持设备正常运行为目的。

设备造价极高，运行可靠性差，后期维护困难，运行成本高。

就节能降损投资回报率而言其效果远不如VQC和固定补偿。

VQC（电压无功综合控制）:在用户以节能降损、提高输变电设备的输送能力为目的的应用场合，VQC以其节能效果明显、跟踪补偿效果好、免维护、自动化程度高、造价合理等特点广泛应用于电力系统变电站、开闭所和其他工矿企业。

2、当前市场常规VQC存在的问题常规VQC产品作为无功补偿设备中二代产品，因其按需自动补偿，维护简单，成本适中的优点得到了广大客户的欢迎，但受当时经济技术条件的限制，使用中发现存在以下问题：2.1分组不细，投切冲击大传统的VQC因为受成本的限制一般分为2-4级，最多不会超过5级，电容级差大，投切电容器组对系统的冲击大，无法实现精细补偿。

2.2装置运行不可靠，故障率较高受当时经济技术条件的限制，VQC二代产品的结构设计和元件选型上存在安全隐患，造成运行不可靠，故障率较高。

svcsvg介绍

止无功补偿器(Static Var Compensator——SVC)等。

其中，SVC是用于无功补偿典型的电力电子装置，它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器和电容器的容量，从而改变输电系统的导纳。

按控制对象和控制方式不同，分为晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor——TCR)和晶闸管投切电容器(Thyristor Switching Capacitor——TSC)以及这两者的混合装置(TCR+TSC)、TCR与固定电容器(Fixed Capacitor)配合使用的静止无功补偿装置(FC + TCR)和TCR与机械投切电容器(Mechanically Switch Capacitor——MSC)配合使用的装置(TCR+MSC)。

为静止无功发生器(Static Var Generator——SVG)。

它既可提供滞后的无功功率,又可提供超前的无功功率。

SVG分为电压型和电流型两种，图3给出了SVG装置电路的基本结构图。

简单地说，SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，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无功电流，实现动态无功补偿的目的。

风114554299|四级MCR-SVC.磁控电抗器是磁阀式可控电抗器的简称（即MCR）。

磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值的连续可调.TCR-SVC.通过对可控硅导通时间进行控制，控制角为α，电流基波分量随控制角α的增大而减小，控制角α可在0°~90°范围内变化SVG并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，其无功电流可以快速地跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿系统所需无功功率。

SVG又称为静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator, 简称STATCOM）。

风电场无功补偿装置介绍

一、风电场无功补偿装置介绍风力发电系统的特点决定风电场必须需要加装无功补偿装置，目前常用的无功补偿装置主要有磁控式电抗器MCR、静止无功补偿器SVC、静止同步补偿器STATCOM。

三种补偿装置的基本功能相似，但其在技术原理、性能指标、实施效果上有较大区别。

MCR属于第二代无功补偿装置，其基本原理是调节磁控电抗器的磁通来调节其输出无功电流，仅采用少量的晶闸管器件。

其优点是：由于仅采用少量的晶闸管，其成本相对较低；关键器件为磁控电抗器，可直挂35kV电网。

其缺点是：响应速度较慢（通常为秒级），输出谐波含量较大且波动范围较大，实际损耗较大（一般大于2%）。

MCR产品在国内出现于上世纪90年代，由于其电抗器制造难度较大、损耗大等缺点，在国内没有得到大规模的推广。

SVC也属于第二代无功补偿装置，其基本原理是调节晶闸管的触发角度来调节串联电抗器的输出感性无功电流，其输出的容性无功电流需要通过并联电容器来解决。

其优点是：技术稍先进，因采用晶闸管器件（半控型器件），响应速度较快，能够迅速连续调节系统无功功率，具有较强的动态无功补偿的能力。

其缺点是：需要采用大量的晶闸管元件，成本较高；谐波含量大且波动范围大，因此需要加装不同次的滤波装置，易与系统发生谐振造成电容器爆炸或电抗器烧毁事件，大量应用易造成系统不稳定；占地面积大，施工周期较长。

STATCOM属于国际上最新的第三代无功补偿装置，其基本原理是以电压型逆变器为核心的一个电压、相位和幅值均可调的三相交流电源，可发出感性或容性无功功率。

其优点是：技术先进，因采用IGBT件（全控型器件）响应速度较快，能够迅速连续调节系统无功功率，能够抑制电压波动和闪变；对系统电压跌落不敏感，可在低电压下稳定运行，具有较强定的低电压穿越能力；谐波含量很小，且不与系统发生谐振，不需要加装滤波装置；占地面积小且施工周期短；运行损耗小（1%左右）。

其缺点是：需要采用大量的IGBT元件（其价格高于晶闸管），成本较高。

TCR-SVC与MCR-SVC技术对比

基于TCR-SVC与基于MCR-SVC对风电场安全稳定经济运行影响的技术对比一、风电并网对电网安全稳定经济运行的影响1、迅速发展的风电截止2006年底，我国风电装机容量为2560MW，占0.43%。

2020年, 发改委确定目标是风电装机容量为30000MW。

风电场最大容量将达到百万千瓦级。

2、风电场的特点及对电网的影响风力发电的波动性风力发电输出是断断续续的。

风力发电的输出很难调度，需要附加备用容量，风电厂并网稳定性及备用容量影响电网的短路容量及暂态稳定性。

当风速变化风电场的突然接入或退出。

二、SVC对风机与暂态稳定性的影响没有安装SVC补偿的感应发电机，从短路故障开始，到切除故障，重合成功，风机终端母线电压崩溃，风机过速，风机解网甚至可能损坏风机。

安装了SVC补偿的感应发电机，SVC可以提供快速动态无功补偿，增加了功率输出，提高了风机在网时间，，风机终端母线电压稳定，不易发生风机过速想象。

SVC的响应时间越快，效果越好。

三、基于TCR-SVC与基于MCR-SVC的特征1、基于TCR-SVC：晶闸管控制的电抗器，可控电抗器加电容器。

也称相控电源。

响应时间快，小于10ms。

电抗器是空心绕组，电抗器自身损耗小于0.2%晶闸管串联，不易直挂在110kV及以上系统中，适用于35kv及以下的输配电系统中。

2、基于MCR-SVC：铁心电抗器的线圈中部抽头接晶闸管，晶闸管控制的电抗器，需要通过磁通变化改变电抗器容量，时间相对较慢，200ms以上。

MCR为铁心电抗器，且运行在饱和或局部饱和状态，损耗在4%左右，且噪音大，温升高。

低压侧控制铁芯饱和程度，晶闸管不串联。

可直接运行在500kV系统中代替固定高抗。

适用于超高压输电系统中。

四、基于TCR-SVC与基于MCR-SVC的特征比较表五、损耗计算作为改善电能质量的行之有效的办法，无功补偿设备被广泛使用。

但是无功补偿设备的有功消耗不容忽视。

本文以安装于35kV电压等级，容量为10Mvar的各种无功补偿设备为例，比较其有功损耗的大小。

MCR、TCR、MSC比较-02版

适用于3000kVA以上，负荷波动特别快速的场合。
对容量没有限制，一般负荷波动不是非常快速的场合都可以使用。由于结构简单，成本最有优势，寿命也最长，维护费用也最少。
通过控制晶闸管的导通角来控制电抗器在一周波内投入时间的长短，来控制流过电抗器的电流有效值，达到控制其无功功率的大小目的；
通过真空接触器有级投切无功补偿组，改变整体的无功输入容量；
占地面积
为TCR的1/10
大
够小
价格
中
高
低
补偿效果
线性调节，无功控制0—85%
线性调节，补偿范围大于MCR式，可达0—100%
有等级的补偿，适用于负荷变化以分钟计算的负责。
响应速度
约需150ms
约为10ms
1S
谐波治理
一般
符合国标，但同时也产生谐波
可滤除部分谐波
闪变治理
不具备
最大2：1
不具备
损耗
较大，约1.8~2.5%
1.2~1.5%
0.5%
使用寿命
运行稳定
运行稳定
运行稳定
后期维护费用
高，维护量小
高，维护量大
低
特点
适用于3000kVA以下，负荷波动特别快速的场合。
三种无功补偿方式的对比
设备名称
MCR+FC型SVC
TCR+FC型SVC
MSC
主要器件
晶管阀组控制相控电抗器+固定电容补偿
真空接触器控制+分级电容器补偿
控制原理
通过控制MCR中励磁装置晶闸管的导通角来控制附加直流励磁电流的大小，改变铁心磁导率，以致改变电抗器电抗值的大小，从而改变无功输出电流大小，进而改变无功补偿容量的大小；

MCR

磁阀式静止型高压动态无功补偿装置（MCR型SVC）产品概述磁阀式MCR型SVC是在老式的饱和电抗器技术基础上，由俄罗斯科学家提出，创造性地引进了“磁阀”概念，使铁芯只有小部分截面饱和，大部分可以不饱和。

解决了老式饱和电抗器铁芯全部过饱和带来的非线性而导致的谐波较大的问题，同时降低了整个装置体积、重量和噪音。

一改老式饱和电抗器给人以笨重、噪音大、谐波大的印象，具有了谐波小，响应快，耐高压、运行稳定、占地小，使用寿命长的优点。

使得磁阀式MCR型SVC在俄罗斯、乌克兰、美国、印度、中国及世界各地得到了快速的发展和各行业广泛的应用。

对提高电能质量，降低无功电流损耗，滤除系统谐波，稳定电网电压，提高电网运行安全可靠性有着优良的应用特性。

一、系统功能：1、提高功率因数，减少线路无功电流带来的线损；2、同时抑制和滤除谐波，降低电压波动、闪变、畸变，稳定电压，增强系统阻尼，抑制汽轮机发电系统存在的次同步谐振，缓冲功率振荡；3、微电子控制系统，无需机械投切设施；高速响应、平滑、无级动态调节。

二、应用场合：1、钢铁、冶金、石化行业2、电气化铁路3、风力发电场4、煤矿、船厂、港口大型提升机5、超、特高压长距离输电网络6、供电局电网的中高压变电站（66-220kV）三、MCR型SVC技术对比：磁阀式饱和电抗器无功补偿（MCR型SVC）与相控电抗器无功补偿（TCR型SVC）比较：四、技术特点：1、可靠性极高。

MCR型SVC最主要的特征就是SCR安装在低压回路而不直接安装在主回路中，SCR所需要承受的电压仅为主回路的1%左右，正因如此，MCR型SVC具有极高的可靠性。

2、较低的谐波含量，三相角接的系统的THD小于5%，符合国家规定的相关标准，如果采用多重化接法THD 可以降低到1.2%左右，甚至更低。

3、体积小，可控电抗器本体的体积仅为传统TCR的2/5左右。

4、非常适合于高压电网的直接挂网运行，大幅降低成本，减少占地面积。

无功补偿SVG,SVC,MCR,TCR,TSC的区别概要

无功补偿SVG、SVC、MCR、TCR、TSC区别TSC TCR型SVC MCR型SVC SVG吸收无功分级连续连续连续响应时间20ms 20ms100ms 10ms运行范围容性感性到容性感性到容性感性到容性谐波受系统谐波影响大，自身不产生谐波受系统谐波影响大，自身产生大量谐波受系统谐波影响大，自身产生较大量谐波受系统谐波影响小，可抑制系统谐波受系统阻抗影响大大大无损耗小大较大小分相调节能力有限可以不可可以噪声较小较小小体积（同等容量）大大较大小TSC：晶闸管投切电容器，采用无源器件（电容器）进行无功补偿，分级补偿，不能实现连续可调。

TCR：晶闸管控制电抗器。

MCR:磁控电抗器，与TCR类似，需要和电容柜配合实现动态无功补偿，可实现连续可调。

SVC：静止无功补偿装置，采用无源器件进行无功补偿的技术总称，包括：TSC、TCR等，“静止”是与同步调相机对应，一般来说将使用晶闸管进行控制的补偿装置成为“SVC"。

SVG：静止无功发生器，采用电能变换技术实现的无功补偿。

SVG与其它的最大区别在于能主动发出无功电流，补偿负载无功电流。

而其它均为无源方式，依靠无源器件自身属性进行无功补偿。

静止无功补偿器(SVC) 与静止无功发生器(SVG)有什么异同?静止无功补偿器(SVC)该装置产生无功和滤除谐波是靠其电容和电抗本身的性质产生的。

静止无功发生器(SVG)该装置产生无功和滤除谐波是靠其内部电子开关频繁动作产生无功电流和与谐波电流相反的电流。

相关知识静止无功补偿器又称SVC，传统无功补偿用断路器或接触器投切电容，SCV用可控硅等电子开关，没有机械运动部分，所以较静态无功补偿装置。

通常的SVC组成部分为1.固定电容器和固定电抗器组成的一个无功补偿加滤波支路该部分适当选择电抗器和电容器容量，可滤除电网谐波，并补偿容性无功，将电网补偿到容性状态。

2.固定电抗器3.可控硅电子开关可控硅用来调节电抗器导通角，改变感性无功输出来抵消补偿滤波支路容性无功，并保持在感性较高功率因数。

晶闸管控制电抗器(TCR)型SVC

晶闸管控制电抗器 (TCR)型SVC
目录
• 晶闸管控制电抗器(TCR)型SVC概述 • TCR型SVC的组成与结构 • TCR型SVC的工作原理与特性 • TCR型SVC的优缺点分析 • TCR型SVC的实际应用案例
01
晶闸管控制电抗器(TCR) 型SVC概述
定义与工作原理
定义
晶闸管控制电抗器（TCR）型SVC是一种用于动态无功补偿的电力电子装置，通过控制晶闸管的导通时间来调节电抗器的感性无功功率。
缺点分析
产生谐波
TCR型SVC在调节过程中会产生高次谐波，对电力系统产生一定的影响。
对电压波动敏感
TCR型SVC对系统电压波动较为敏感，可能影响无功功率的调节精度。
对触发角控制要求高
TCR型SVC的触发角控制精度直接影响到无功功率的调节效果，对控制系统的要求较高。
改进方向与未来发展
优化控制策略
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新能源领域
用于风力发电、光伏发电等新能源并网系统的无功补偿和电压调节等。
02
TCR型SVC的组成与结构
晶闸管控制电抗器
晶闸管
作为核心元件，用于控制电抗器的电流，实现平滑调节无功功率。
触发电路
为晶闸管提供触发信号，确保其准确导通与关断。
保护电路
在异常情况下，对晶闸管和整个TCR进行保护。
工作原理
通过改变晶闸管的触发角来调节电抗器的电流，从而改变 SVC的输出无功功率。当触发角增大时，电抗器的电流减小，感性无功功率降低；反之，触发角减小时，电抗器的电流增大，感性无功功率增加。
TCR型SVC的历史与发展
历史
TCR型SVC最早于20世纪70年代开始研究，随着电力电子技术和控制理论的不断发展，其性能和可靠性得到了显著提高。

MCR型SVC介绍

MCR 型SVC 介绍一、前言电弧炉、轧机、矿井提升机、电力机车、电焊机等大型设备的用电容量，在成倍甚至数十倍的增长。

这些大型设备的使用不仅耗电量大，还会对电网造成很大的无功冲击，形成电压闪变和产生谐波污染。

电力机车的单相运行还会引起三相网络的不对称和负序分量。

这些问题的产生，不但影响了设备自身的正常运行，它们还可以在电网中传播，进而干扰其他设备的正常使用甚至损坏；更为严重的是：谐波的产生会造成电力设备保护误动作、计量不准确、控制系统失灵和通讯系统干扰等后果，形成供电系统的重大安全隐患。

从图（1）b 相量图可以导出无功波动与电压波动的关系。

（1）b ）相量图a ）电源和负载等效电路U RU XY L =G L -jB L E 图（1）电源系统和负载等效电路和相量图从图中可以看出，Zs 引起的电压降为：U∆I Zs U E U⨯=-=∆负载电流为：IUjQ P U B jU G U jB G U I L L L L -=-=-⨯=22)( 合并以上两式可得：X R S S S S S S U j U UQ R P X j U Q X P R U jQ P jX R U ∆+∆=-++=-+=∆)( 由于与的夹角很小，因此：EU UQ X R U U S S R +=∆≈∆ 在一般电网中，R S 要比X S 小的多，可以得出这样的结论：“电力系统网络中有功功率的波动一般对电网电压的影响较小，电网电压波动主要是由无功功率的波动引起的。

”()LL S S P P U tg X R U ⨯∆=⨯+=∆%10%2μϕ减少线路上传送的无功功率可以显著地减少电压降，提高用户端电压。

对于高压输电线路，线路电抗远大于线路电阻，这样无功流动对电压的影响很显著，甚至起决定性作用。

所以让高压输电线路少送无功对于提高下线用户电压相当有效。

因此，不论是负责供电网络的电力部门，还是使用电力的电力用户都迫切需要研究动态无功补偿技术及设备，使其不仅能对用电设备提供无功功率补偿，而且能够跟随快速变化的无功波动提供连续可调的无功补偿，从而减小由于无功波动对电网造成的电压闪变、谐波等有害影响。

风电场动态无功补偿装置性能检测技术

风电场动态无功补偿装置性能检测技术摘要：风力发电的开发利用是新能源发电的重要组成部分。

随着风电普及率的逐渐提高，风电接入对电力系统的影响不容忽视。

风电资源的不确定性和风电机组的运行特性使风电场的输出功率波动，容易导致功率因数不合格、电压偏差、电压波动和闪变，采用无功补偿装置可以有效地改善这些问题。

风电场直驱发电机组的同步电机发出有功、无功的同时也吸收无功，进而影响电网电压的稳定性。

利用加装动态无功补偿装置，能有效调节并网电压。

为验证动态无功补偿装置的性能，本文通过分析装置工作原理，提出了动态无功补偿装置性能检测技术。

关键词：风电场；动态无功补偿装置；性能检测；应用引言随着电力行业技术的不断发展，电网复杂性进一步增加，无功补偿对电力系统安全稳定经济运行有着重要意义。

无功补偿装置是电力系统的重要装置，能用于母线电压控制，有效减少电压波动。

风电场直驱同步发电机在其输出有功功率的过程中同时吸收无功功率，导致并网点出现电压波动，因此对于直驱机组并网运行时需分析电压稳定性。

动态无功补偿装置是通过IGBT模块的开关实现调整，其动作速度较快，相对性能较好。

运用无功补偿装置的相关研究进行探讨，以实现对不同工况补偿容量的确定，提升风电场电压稳定性。

基于此，本文对适用于风电场的动态无功补偿装置性能检测展开概述。

1无功补偿工作原理1.1 SVC（静止无功补偿器）工作原理SVC基本结构见图1。

图1 SVC基本结构图FC由固定电容器和串联电抗器组成，为电网提供固定的容性无功，亦可滤除TCR的谐波。

TSC由反并联可控晶闸管、串联电容器及阻尼电抗器组成，可控晶闸管投切电容器，提供可选容量的容性无功，通常选择在系统电压峰值投入，在电容器电流为零时切除，使投切时的冲击电流达到最小。

TCR由反并联可控晶闸管及串联电抗器组成，可看作是一个可变电纳，改变触发角就可改变电纳值，因系统电压是不变的，改变电纳就能改变基波电流，从而控制与电网交换的无功功率大小1.2 SVG（静止无功同步补偿器）工作原理SVG是将自换相桥式电路通过电抗器并联在电网上，相当于一个无功电流源。