SVG工作原理

SVG的工作原理与同类产品比较
一、SVG的工作原理
SVG的基本原理是，将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。

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。

工作中，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，因此，整个装置相当于一个调相电源。

通过检测系统中所需的无功，可以快速发出大小相等、相位相反的无功，实现无功的就地平衡，保持系统实事高高率因数运行。

上图为SVG原理图，将系统看作一个电压源，SVG可以看作一个可控电压源，连接电抗器或者可以等效成一个线形阻抗元件。

表1给出了SVG三种运行模式的原理说明。

表 SVG的三种运行模式
运行模式波形和相量图说明
空载运行模式
U
I
= U s，I L = 0，SVG不吸发无功。

容性运行模式
U
I
> U s，I L为超前的电流，其幅值可以通过调节U I来连续控制，从而连续调节SVG发出的无功。

感性运行模式
U
I
< U s，I L为滞后的电流。

此时SVG吸收的无功可以连续控制。

SVG可以补偿基波无功电流，也可同时对谐波电流进行补偿，在中低压动态无功补偿与谐波治理领域得到广泛应用。

二、SVG与TCR/MCR的优势
SVG的核心技术是基于可关断电力电子器件IGBT（绝缘栅型双极晶体管，可实现快速的导通/关断控制，开关频率可达到3500Hz以上）的电压源型逆变技术。

SVG也被称为“静止调相机”，它可以快速、连续、平滑地调节输出无功，且可实现无功的感性与容性双相调节。

在构成上，TCR是通过斩波控制，实现电抗器的等值阻抗调节；MCR是通过可控硅励磁装置控制铁心饱和度，从而改变等效电抗的装置，两者都属于阻抗型补偿装置；SVG 是通过逆变器的控制实现无功的快速调节，不再需要大容量的交流电容/电抗器件，是
属于电源型的主动式补偿装置。

与相控电抗器TCR和磁阀控制电抗器MCR相比，SVG的具有明显性能优势：
(1)SVG能耗小，相同调节范围下，SVG的损耗只有MCR的1/4，TCR的1/2，运行
费用低，更节能环保；
(2)SVG是电流源型装置，主动式跟踪补偿系统所需无功；从机理上避免了大容量
电容/电抗元器件并联在电网中可能发生的谐振现象；在电网薄弱的末端使
用，其安全性比阻抗型装置更高；
(3)SVG的响应速度更快，整体装置的动态无功响应速度小于10ms，而TCR型SVC
的响应时间约为20-40ms， MCR型无功补偿装置响应时间在200ms以上。

相
比之下，SVG实现了质的飞跃，首次将动态无功补偿的响应时间缩短到一个工
频周期之内；
(4)SVG中的谐波特性更好。

TCR/MCR运行过程中都产生较大的谐波，尤其是TCR，
最大谐波电流含量达到20%以上。

而SVG自身不产生谐波，同时还能滤除系统
谐波，保证运行安全性；
(5)SVG采用模块化设计和户柜式安装，工程设计和安装工作量小；
(6)TCR/MCR是阻抗型特性，输出无功容量和母线电压的平方成正比；SVG具有电
流源的特性，输出容量和母线电压成线形关系。

在母线电压偏低的情况下，
SVG出力大，不产效果更好；
系统电压
图 MCR和SVG（STATCOM）补偿的电压电流特性
(7)SVG的噪音很小(45dB) ，更符合节能环保的设计理念。

与同类产品的比较分析汇总表。