动态无功补偿装置简介
svg动态无功补偿装置工作原理
svg动态无功补偿装置工作原理SVG（Static Var Generator）动态无功补偿装置是一种能够实现电网无功补偿的设备，通过控制电压和电流的相位差来补偿电网中的无功功率。
它通过逆变器将直流电源转换成可调节的交流电流，根据电网的需求进行无功功率的补偿。
SVG的主要工作原理是通过控制逆变器的开关器件，通过对逆变器的输入电流进行控制，来改变逆变器输出的电流和电压的相位差，从而实现无功功率的补偿。
SVG的工作流程如下：1.电网监测：通过电压和电流传感器对电网进行监测，获取电网功率因数和无功功率的信息。
2.信号处理：将电网监测得到的信号进行滤波、去噪和放大等处理，得到稳定可靠的测量信号。
3.控制策略：根据电网的需求，通过控制器设计相应的控制策略。
控制策略可以基于电网的功率因数进行控制，也可以基于电网无功功率进行控制。
4.逆变器控制：根据控制策略生成逆变器的控制信号，通过控制开关器件的导通和断开，使逆变器输出的电流和电压的相位差发生变化。
5.逆变器输出：经过控制后的逆变器输出的交流电流，通过滤波电路进行滤波，得到准直流电流。
6.电网注入：通过串联电抗器将逆变器输出的准直流电流注入电网，实现无功功率的补偿。
由于串联电抗器的存在，可以调节逆变器输出的电压和电流的相位差，使得逆变器可以通过补偿电网的无功功率。
7.反馈控制：将电网注入的无功功率进行监测，根据监测结果反馈给控制器，进一步调整控制策略和逆变器的控制信号，使无功功率达到设定值。
8.系统保护：同时，SVG还需要具备过流、过温、过压等保护功能，保障设备的运行安全。
总之，SVG通过逆变器将直流电源转换成可调节的交流电流，通过控制器控制逆变器的开关器件，实现对无功功率的补偿，从而提高电网的功率因数和稳定性。
这种动态无功补偿装置在电力系统中具有重要的应用价值，能够有效解决电网的无功功率问题，提高电网的运行效率。
无功补偿装置的性能参数与指标解读
无功补偿装置的性能参数与指标解读无功补偿装置是一种重要的电力设备，用于管理和调整电力系统中的无功功率。
在现代电力系统中，无功功率是不可避免的，并且可能会导致诸多问题，如电压稳定性下降、效率低下、设备损坏等。
因此，无功补偿装置的性能参数与指标对于电力系统的运行和稳定至关重要。
本文将对无功补偿装置的性能参数与指标进行解读。
一、静态无功补偿装置（SVC）的性能参数与指标1. 静态无功补偿装置的基本性能参数包括无功容量、电压调制范围和响应速度等。
无功容量是指装置能够提供的无功功率大小，通常以千伏安（kVar）为单位。
电压调制范围表示装置能够在电力系统中调整电压的程度，一般以百分比表示。
响应速度是指装置从接收命令到实际调整无功功率所需的时间，常以毫秒（ms）为单位。
2. 静态无功补偿装置的指标包括无功补偿率和功率因数。
无功补偿率是指无功补偿装置所提供的无功功率与系统总无功功率的比值，通常以百分比表示。
功率因数是指电力系统中有功功率与视在功率的比值，它反映了电力系统的运行效率。
在静态无功补偿装置的作用下，功率因数可以得到显著改善，提高电力系统的效率。
二、动态无功补偿装置（DSTATCOM）的性能参数与指标1. 动态无功补偿装置的基本性能参数包括无功容量、电压调制范围、响应速度和谐波抑制能力等。
与静态无功补偿装置相比，动态无功补偿装置的无功容量通常更大，能够提供更高的无功功率。
电压调制范围表示装置对电压进行调整的幅度，响应速度表示调整电压所需的时间，谐波抑制能力表示装置对谐波电压的抑制效果。
2. 动态无功补偿装置的指标包括响应时间、跟踪能力和失控保护等。
响应时间是指装置从接收无功功率调整命令到实际调整所需的时间，它反映了装置的调节速度。
跟踪能力是指装置能否实时跟踪电力系统的无功功率需求。
失控保护是一种安全保护机制，用于防止装置失控或发生故障时对电力系统造成不利影响。
三、无功补偿装置的其他性能参数与指标除了上述提及的性能参数与指标外，还有一些其他的重要参数需要关注。
动态无功补偿装置及其于电网意义基础知识讲解
课前引导
风场与光伏电站无功补偿的必要性
适合开发风电、光伏的地区一般都处于电网末端，此处电网架构比较薄 弱，风电的并入会对电网产生重要影响 ，其中最突出的问题就是风电场的并 网引起系统无功的变化，进而影响系统电压，甚至可能导致电压崩溃。因此， 需要对风电场、光伏电站进行无功补偿以改善无功状况，从而达到改善系统和 风电场、光伏电站的电压水平的目的。
电能转换 （负载）
无功功率补偿的概念与意义
功率因数：有功功率出力在设备容量中所占的比重。
0 cos 1.0
功率三角形
S Q
S2 Q2 P2 P S cos
Q S sin
P
P S 或 cos
1.0
节电：
Q0
无功功率补偿的概念与意义
➢自然功率因数
负荷自然功率因数：无功补偿前负荷的功率因数
波形和相量图
Us
滞后的电流
IL
Us
UI
IL UI jxIL
(c) UI < Us
UI Us
IL 超前的电流
IL Us jxIL UI
(b) UI > Us
UI
没有电流
Us
Us
UI
(a) UI = Us
说明
UI = Us，IL = 0，SVG不吸发无 功。
UI > Us，IL为超前的电流，其 幅值可以通过调节UI来连续控 制，从而连续调节SVG发出的无 功。
SVG与SVC的对比
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： 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； 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
1、高压TSC动态无功功率补偿装置产品简介(1)
HIT WEIHAN高压TSC动态无功功率补偿装置产品简介制造厂名称：哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司地址：哈尔滨开发区哈平路集中区渤海路25号日期：二零一二年高压TSC动态无功功率补偿装置产品简介1、无功补偿的目的所谓补偿就是吸收和供给可变的无功功率。
负荷补偿就是对无功功率进行调度以改善交流电力系统的供电质量，以达到功率因数矫正、改善电压质量、调节负荷平衡等目的。
功率因数校正应尽可能靠近需要无功的负荷处产生无功。
通常工业负荷多为感性，吸收无功，功率因数是滞后的，母线电流大于供给负载有功电流值。
在能量转换中，无功功率作为损耗掉了，却不能转化为有用功。
无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。
电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。
因此，粗略地说，为了输送有功功率，就要求送电端和受电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现；而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。
不过大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载需要消耗无功功率。
网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。
显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，也是极不经济的，通常也是不可能的。
由于负荷对于无功功率的需求是变化的，无功的为化会引起电压的变化，导致不同用户的负荷间相互干扰。
一般规定电源电压的变化范围为±5%（平均值），特殊场合，如大负荷的急剧变化所产生的电压降会危害保护设备的正常运行或产生损害视力的电压闪烁现象，规定其范围要比±5%小的多。
超过了规定的电压范围时就要进行补偿。
通常根据负荷要求的最大有功功率来确定系统的规模，而用补偿器调节无功。
无功补偿的作用主要有以下几点：（1）提高系统功率因数，提高系统效率，降低设备容量，减少功率损耗；（2）稳定受电端及电网电压，提高供电质量。
在对轧机、提升机、电弧炉等冲击型负荷的补偿中，可显著稳定系统电压，改善电网的稳定性；（3）无功补偿可以提高变压器出力，提高变压器带载容量；2、无功补偿的种类目前国内外普遍采用的无功功率的方法主要有五种：（1）同步发电机通过调整励磁电流，使其在超前功率因数下运行，输出有功功率的同时输出无功功率。
无功补偿装置介绍 ppt课件
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四、静止无功发生器（SVG）
启动装置 主要有由启动开关、启动电阻、避雷器、隔离刀
闸和接地刀闸等组成。 主要作用：实现SVG自励启动，限制上电时直 流电容的充电涌流，避免IGBT模块、直流电容 损坏。SVG上电时，启动电阻串于充电回路， 起限流保护作用；需将电阻通过启动开关旁路后 SVG方能投入运行。 连接电抗器 主要作用： 限制无功输出电流； 滤除装置产生的高次谐波； 将两个电压源连接起来。
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四、静止无功发生器（SVG）
SVG操作与维护 1、 SVG动态无功补偿装置的投运：
将开关室SVG接地刀闸拉开 将室外接地刀闸拉开，并将隔离开关合上，将开关手车摇至运行位置。 将SVG控制柜上的“复位”按钮按下，直到“合闸就绪”指示灯亮起，此时将SVG断路器合 上，SVG动态无功补偿装置即可投入运行。 2、 SVG动态无功补偿装置的停机： 将SVG断路器断开，SVG动态无功补偿装置退出运行。 3、 如进入检修状态需进行如下操作： 将室外隔离开关拉开，并将接地刀闸合上 将开关室SVG手车开关摇至试验位置，并将接地刀闸合上
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一、无功补偿基本知识
视在功率
视在功率：在交流电路中，电压与电流有效值的乘积，我 们把这一部分功率称之为视在功率。
视在功率用S表示，单位是VA、kVA、MVA等
功率因数
功率因数：在交流电路中，电压与电流之间的相位差（Φ ）的余弦叫做功率因数。
在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值 cos P
TCR型SVC装置中，通常装设特定调谐次数的滤波器，具有较好的滤波效果，能将负 荷波动产生的谐波滤去，以减少谐波对系统电能质量的影响。 SVC的主要功能 动态补偿无功，提高功率因数； 抑制电压波动及闪变，稳定电压； 抑制谐波，减少谐波对电网及设备的损害 抑制系统振荡，提高功率传输能力
SVG动态无功补偿装置原理1
SVG动态无功补偿装置原理1SVG动态无功补偿装置原理1SVG（Static Var Generator）动态无功补偿装置是一种用于电力系统的无功补偿装置，其工作原理主要包括控制系统、功率电子元件和滤波电路三部分。
控制系统是SVG装置的核心部分，通过对电网电压、电流和功率因数等参数进行监测和分析，实时计算出电网的无功功率需求，并根据计算结果控制功率电子元件的工作状态，以实现无功补偿。
功率电子元件是SVG装置的关键组成部分，主要包括IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）等变流器元件。
根据控制系统的信号，控制IGBT元件的开关状态，将电网中的电能转换成SVG装置所需要的无功电能或使SVG装置所产生的无功电能返回给电网。
通过控制IGBT的开关状态，SVG装置可以实现对电网的无功功率进行调节。
滤波电路是为了减小SVG装置对电网的谐波干扰而设置的。
因为功率电子元件的开关操作会引入一定的谐波电流，这些谐波电流会对电网和相关设备产生不良影响。
滤波电路通过合适的阻抗特性和参数设计，将功率电子元件引入的谐波电流进行滤除，使得输出到电网的电流波形更加接近正弦波。
SVG装置工作时，根据电网的无功功率需求，调节其输出的无功功率。
当电网的功率因数偏低时（过低或过高），SVG装置吸收或注入适量的无功电能，以调整电网的功率因数至合适范围。
此外，SVG装置还可以通过控制输出电压的幅值和相位角，实现电网的电压调节功能。
总体来说，SVG动态无功补偿装置的工作原理是通过控制系统对电网参数进行实时监测和分析，控制功率电子元件的开关状态，将所需的无功功率引入或返回给电网。
同时借助滤波电路减小对电网的谐波干扰，达到对电网无功功率进行调节和补偿的目的。
这种装置可以有效提高电网的功率因数，减小电网的无功功率损耗，提高电网的稳定性和可靠性。
动态无功补偿装置
动态无功补偿装置随着现代电力电子技术的发展，产生了一些静止形态的动态无功补偿装置。
电力电子装置不仅可以发送而且还可以吸收无功功率，其本身也成为产生无功的功率源。
在许多情况下，动态补偿有功功率或在补偿无功的同时也补偿部分有功功率，对改善电能质量会有更好的效果。
随着电网中精密电能用户的增多，要求电网必须提供与用户所要求的质量指标相适应的电能。
近年来，为了进一步提高配电电能质量指标，出现了多种动态的改善电能指标的电力电子设备。
这些提高电能质量和供电可靠性的技术称为契约电力(custom power)。
补偿技术发展的初期，人们已经注意到补偿无功功率和补偿系统参数存在某些相同的效果，有时甚至会产生更适合用户的效果，因此，补偿参数技术在电网中有着重要的应用领域。
最常用的是串联电容输电补偿，他对减少电压变动，提高电力系统稳定性起到重要的作用。
本文对电力系统中为提高电能质量所使用的各种补偿技术及动态补偿方式作了概括性的介绍，重点叙述了补偿技术的发展及其技术前景，讨论了正在开展的新的补偿技术以及补偿用能源的合理使用，并表明了对当前电网中应用各种补偿方式的看法和评价。
电力电子技术应用于电网和用户后使电网上产生了更多的无功和谐波，而用于滤波的技术实际上与补偿技术是相互联系也是相互影响的，因此，对滤波技术的进展也作了介绍。
1并联无功补偿1.1同步调相机同步调相机是最早用于电网的无功补偿设备，适合于电网电压调节。
但调相机的反应速度较慢，因此对瞬时电压波动效果较差。
他以励磁电流调节来改变发出电压，从电压的幅值大小决定无功功率的输出，同步电机的启动和运行需要很大的维护工作量，这是他的弱点。
同步调相机运行中转子有惯性，在故障瞬间调相机向系统输出短路电流，增大系统的短路容量。
对系统容量偏小而且电网短路电流不够大的电网（如直流输电的受端），同步调相机还是有显著作用的。
但是，在一般电网中，由于短路容量往往偏大，甚至于需要采取限流措施，不适合采用同步调相机。
TCR+FC型SVC静止动态无功补偿装置简介
TCR+FC型SVC静止动态无功补偿装置简介随着国民经济的发展和现代化技术的进步，电力网负荷急剧增大，对电网无功功率的要求与日俱增。
特别是如轧机、电弧炉等冲击、非线性负荷的不断增加，加上电力电子技术的普遍应用，使得电力网发生了电压波形畸变、电压波动闪变和三相不平衡等，产生了电能质量降低、网络损耗增加等不良影响。
因此解决好电网的无功功率因数补偿和谐波滤波问题，对于提高电能质量、安全运行、降低损耗、节能、充分利用电气设备的出力等具有重要的意义。
1、谐波的危害：1.电能的生产，传输和利用效率降低，电器设备过热，产生附加的振动和噪声2.绝缘老化，寿命缩短3.设备故障，引起电力系统局部发生串联谐振或者并联谐振4.谐波发生放大，造成电容器过热，膨胀甚至产生破裂5.继电保护和自动化控制装置误动作，使电能计量失准，造成混乱6.对通信和电子设备产生干扰。
2、简介90年代以来，随着高压晶闸阀的制造技术日趋成熟，绝大部分用户采用TCR+FC型SVC这种动态无功补偿及滤波装置来改善电网电能的质量。
晶闸管控制电抗器型静止动态无功补偿装置是一种可以自动调节的无功功率补偿装置。
它具有3个主要功能：抑制电压波动，改善功率因数，吸收电网谐波。
TCR+FC型SVC全称如下：图1：TCR+FC型SVC主回路接线图无源单调谐滤器FC以其结构简单、成本低、运行维护方便等特点被广泛应用于负荷冲击不大的有污染的供电系统中，具有吸收电网谐波和补偿无功功率两个功能。
安装于母线或者设备侧，设备组合方便，性能稳定。
TCR（Thyristor Controlled Reactor）是晶闸管投切电抗器型静止无功补偿装置。
由于单独的TCR只能吸收感性的无功功率，因此往往与并联电容器配合使用。
并联电容器后，使得总的无功功率为TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率。
3、TCR型补偿装置工作原理TCR型动补装置的补偿原理见图2所示。
图中Q C为电容器功率，Q L为负载感性无功功率，Q LS为补偿器所提供的感性无功功率。
电石炉低压动态无功补偿装置
电石炉低压动态无功补偿装置电石炉低压动态无功补偿装置是一种用于电石炉的电力设备，用于调节电石炉的功率因数，提高电石炉的运行效率和稳定性。
本文将从电石炉的工作原理、无功补偿的意义、低压动态无功补偿装置的结构和工作原理等方面进行介绍和分析。
我们来了解一下电石炉的工作原理。
电石炉是一种用电石炼石的设备，通过电流通过电石炉内的电极，在高温下使电石发生分解反应，产生一氧化碳和氮气等气体。
电石炉是一个高功率负荷设备，其功率因数较低，容易造成电力系统的无功功率过大，影响电力系统的稳定运行。
为了解决电石炉功率因数低的问题，需要进行无功补偿。
无功补偿是通过加装补偿装置来改善电力系统的功率因数，减小无功功率的流动。
低压动态无功补偿装置是一种常用的补偿装置，它能够根据电石炉的实时功率因数情况，自动调节补偿容量，实现动态无功补偿。
低压动态无功补偿装置通常由控制器、电容器组和电抗器组等主要部件组成。
控制器是整个装置的核心，它通过采集电石炉的功率因数信号，并与设定值进行对比，控制电容器组和电抗器组的切换，实现无功补偿。
电容器组用于补偿电石炉的感性无功功率，而电抗器组用于补偿电石炉的容性无功功率。
低压动态无功补偿装置的工作原理是通过控制器对电容器组和电抗器组进行切换，调节补偿容量。
当电石炉的功率因数偏低时，控制器会使电容器组投入运行，补偿感性无功功率；当电石炉的功率因数偏高时，控制器会使电抗器组投入运行，补偿容性无功功率。
通过动态调节补偿容量，低压动态无功补偿装置能够使电石炉的功率因数接近1，提高电石炉的运行效率和稳定性。
除了提高电石炉的运行效率和稳定性之外，低压动态无功补偿装置还具有一些其他的优点。
首先，它能够减小电力系统的无功功率流动，降低电力系统的线损和电压损耗。
其次，它能够提高电力系统的供电质量，减少电力系统的谐波污染。
此外，它还可以延长电石炉的使用寿命，减少设备的维护和运行成本。
电石炉低压动态无功补偿装置是一种用于调节电石炉功率因数的设备，能够提高电石炉的运行效率和稳定性。
DS-MSVC变电站动态无功补偿装置
氧化锌避雷器接成 Y 型接入线路，其中性点接地，以限制投切电容器组时所引起的操作过电压。 隔离开关既可以接成线路隔离又可以接成对地隔离，也可以两者兼有。
5、产品特点
提供连续可调的无功功率，与电容器组合可以提供正负连续可调的无功，从而可以更精密地控 制电压和无功，功率因数可以保持恒定，比如 0.96，并达到最好的电压合格率及最低的网损。
660×660 660×660 660×660 660×660 660×660 1070×1070 1070×1070 1070×1070 1070×1070 1070×1070 1070×1070 1070×1070 1475×1475 1475×1475 1475×1475 1475×1475 1475×1475 1475×1475 1475×1475
6 kV 级三相磁控电抗器技术参数：
无 7 倍以上
很小 大 0.8S 无
无
有
小 0～7 倍以上
小 大 40ms 无
无
有
产品型号 BKS-200/6.3
额定容量 （kVA）
200
额定电 额定电
压（kV） 流（A）
6.3
18.3
额定电 抗（Ω）
595.4
重量 （kg） 1850
外形尺寸 （长×宽×高 mm） 1580×1380×1560
91.6
119.1
6.3
110
99.2
6.3
137.5
79.4
6.3
165
66.2
6.3
183.3
59.5
6.3
229.1
47.6
6.3
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动态无功补偿装置简介
通过大功率电阻，实现装置投入过程能量的缓冲；
旁路大功率电阻，实现装置正常运行时的快速调节。
功率柜
SVG的核心是基于IGBT的链式逆变器。链式逆变器的每相由多个功率模块串联而成，采用N+2冗余运行。
功率模块采用世界知名公司生产的IGBT器件制造，具有一致性好、电流密度高、性能稳定、开关速度快等特点。
ωL：电抗器的基波电抗
因此，可以通过控制电抗器L上串联的两只反并联晶闸管的触发角 来控制电抗器吸收的无功功率的值。
2)
TCR型SVC装置主要由控制系统、相控电抗器、晶闸管阀组、滤波支路等主要部分组成，主要
图4SVC主要组成部分
图5SVC现场布置图
3)
应用于配电系统：
提高功率因数，减少电费支出；
滤除高次谐波、补偿三相不平衡、抑制电压波动和闪变、改善电能质量；
SVC投入前后测试对比电耗下降6kWh/t，1kWh按0.60元计算。
全年电耗下降节约费用：
40万t×6kWh/t×0.60/kWh=144万元
TCR型SVC投运后的社会效益
1)改善无功冲击引起的闪变指标
无功冲击引起电压闪变，会使灯光、电视机闪烁，引起人们视觉疲劳，还影响自动控制系统失去控制，使产品质量下降。
4)
表1 TCR型SVC技术参数
项目
指标
额定电压
6～35kV
动态无功补偿容量
2～200Mvar
晶闸管阀组结构
卧式、多层
晶闸管冷却方式
水冷/热管
控制系统
全数字式控制系统
调节方式
三相平衡、分相调节
控制方式
无功/电压
调节范围
0～100%
响应时间
≤10ms
MCR型电压动态无功补偿装置原理简介
2009年第6期 总第265期目前，节能与环保是我国经济持续发展所面临的两大难题，是制约我国国民经济持续发展的重要因素。
据2005年电监会公布的全国电力系统线损完成情况的资料显示，全国电力系统线损率平均为6%，而发达国家线损率不到3%，我国的线损能耗是发达国家2倍。
因此，分层、分压、就地、适时地平衡无功，减少无功功率的异地传输是降低线损的最有效方法，可以提高无功电压管理水平。
1 传统无功补偿装置变电站10kV 无功补偿装置经历了从固定补偿、分组投切、以及动态平滑补偿三个阶段，补偿精度也相应有了很大提高。
目前，变电站无功补偿主要为分组投切（即根据无功负荷进行合理分组，根据无功负荷大小进行投退）、固定补偿（即根据无功负荷进行投退的补偿装置）。
上述无功补偿方式存在着不能进行频繁投切、合闸涌流大、补偿精度不高、无法实现无功分层、就地、适时平衡。
1.1 固定补偿装置的优缺点固定补偿在无功负荷高峰期间投入，无功负荷处于低谷期间退出。
由于补偿容量固定不变，因此常常出现高峰期间补偿不足，低谷期间因过补而不能投入，补偿精度低。
其优点为投资少。
1.2 分组投切无功补偿装置的优缺点分组投切的无功补偿装置因合理分组，可以根据无功负荷的大小进行优化组合投切电容器，因此补偿精度高于固定补偿装置。
分组投切的无功补偿装置分组越多，补偿精度越高。
但分组过多会导致投资过大，而且分组多会导致投切电容器组时涌流过大，缩短电容器的使用寿命。
1.3 动态平滑补偿装置的优缺点近年来，新研制开发的阀控电抗器，实现了无功补偿MCR 型电压动态无功补偿装置由MCR 电抗器、直流激磁调节单元、控制器以及监视器组成。
其中MCR 电抗器和直流激磁调节单元安装在室外，直流激磁调节单元置于MCR 电抗器的上方。
MCR 电抗器及直流激磁调节单元采用自然冷却。
控制器以及监视器安装于室内，控制器采用高性能工业单片机，负责MCR 的控制与运行状态的监测并上传至调度主站。
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。
svg动态无功补偿装置的原理
svg动态无功补偿装置的原理
SVG动态无功补偿装置是一种现代化的无功补偿设备，它可以针对电力系统中的电压波动、电力质量、电容补偿等问题进行有效控制，为保障电力系统的稳定运行提供了重要支持。
下面，我们简单介绍一下SVG动态无功补偿装置的原理。
SVG动态无功补偿装置的主要原理是基于PWM（脉宽调制）技术，通过控制固态开关元件MOSFET的导通和断开，改变电容器的电流和电压，最终实现无功功率的调节和控制。
具体来说，SVG动态无功补偿装置由三部分构成：电源模块、电容模块和控制模块。
其中，电源模块用来向其他两个模块提供直流电源，而电容模块则是所谓的无功补偿器，通过对电容器电流的调节来实现无功功率的补偿；控制模块则是核心设备，根据电网运行情况，通过对电容器电流和电压的精确控制，实现无功功率的精确调节和控制。
具体来说，当电网运行负载有很大波动时，就会出现电压波动、电流波动等问题，这时SVG动态无功补偿装置就会自动调整电容器电流和电压，实现对电网的无功功率的负载调节，从而保证电力系统的稳定运行。
同时，SVG动态无功补偿装置还可以针对电容器的电流进行精确控制，以进一步优化电力质量和提高系统运行效率。
为了实现这一功能，控制模块采用最先进的控制算法和电路设计，对电容器电流波形进行精确计算和控制，从而使得电力系统的功率因数和效率得到进一步提升。
动态无功补偿装置原理
动态无功补偿装置原理
动态无功补偿装置的原理是利用电力电子技术和控制技术，通过适当的调节桥式电路交流侧输出电压相对系统电压的相位和幅值，迅速吸收或发出满足要求的无功电流，实现快速动态无功补偿。
具体来说，SVG动态无功补偿装置将自换相桥式电路通过电抗器或变压器
并联在电网上，通过可关断大功率电力电子器件IGBT将直流侧电压转换成
交流侧与电网同频率的输出电压，实现无功能量的交换，补偿基波无功。
此外，SVG动态无功补偿装置还可以根据系统情况，进行主动式跟踪补偿。
另一种常见的动态无功补偿装置是调压式动态无功补偿装置，其原理是在普通的电容器组前面增加一台电压调节器，利用电压调节器来改变电容器端部输出电压。
根据Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出，从而改变
无功输出容量来调节系统功率因数。
该装置为分级补偿方式，容易产生过补、欠补。
由于调压变压器的分接头开关为机械动作过程，响应时间慢，虽能及时跟踪系统无功变化和电压闪变，但跟踪和补偿效果稍差。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
SVG动态无功补偿装置简介
SVG 的原理及应用方式
性能特点
和传统的 SVC 相比，SVG 具有以下独
特的优点：
1. 启动冲击小
SVG 部分采用自励方式起动，启动快
速且冲击电流限制在很小的幅值；
2. 任意组合的连续补偿范围
SVG 可以从额定感性工况到额定容性
工况连续输出无功，和固定电容器组合可
构成任意范围的连续补偿；
3. 动态响应速度快
在距离装置 1 米的范围内任何一个方向进行测试，所测得的装置噪声 不超过 80 分贝
根据具体型号确定
0－40oC，95%相对湿度
-40－70oC
抗地震能力为 7 级，振动 0.5G
1000 米以下
SVG 与 SVC 的比较
比较内容
SVG
无功 控制能力
从额定容性到额定感性无功 连续运行
无功补偿 响应速度
采用SVG对轧钢机负荷进行补偿，可以稳定系统母线电压，满足生产需要，并 大大节约系统无功损耗，而且避免传统SVC等阻抗型补偿装置带来的系统谐振或 者谐波放大等问题，极大的提高电网的安全性。
SVG 对轧钢机的谐波补偿效果
4. SVG 用于风力发电场补偿
风力发电场一般短路容量小，风力发电机输出功率的波动或负荷的波动都可 能造成接入母线的电压波动频繁，不仅影响了电网的电能质量，对风机的正常发
功能
1. 模块化的电路结构 z SVG 的核心是基于 IGBT 器件的链式逆变器。链式逆变器每相由多个功率模块
输出串联而成，功率模块采用 N+1 或 N+2 冗余运行结构； z 模块控制采用大规模 FPGA 芯片载波移相多电平空间矢量 PWM 控制策略，电
路简单，抗干扰能力强，可靠性高； z 采用自励起动技术，使得装置投入时冲击电流小； z 模块面板共 4 个电气端子，2 个光纤端子，接线简单，还设有若干状态及故障指
SVG动态无功补偿装置原理
SVG动态无功补偿装置原理SVG（Static Var Generator）是一种静态无功补偿装置，用于解决电力系统中的无功功率问题。
其基本原理是通过控制电力电子开关器件进行无功功率的补偿，从而改善电力系统的功率因数和电压稳定性。
SVG的主要组成部分包括电力电子开关器件、滤波电容、控制系统等。
当电力系统中的无功功率过大时，SVG通过调节电力电子开关器件的导通和断开时间，可以实时地控制电流的相位和大小，从而提供所需的无功功率，并将多余的无功功率回馈到电网中。
SVG的工作原理主要可分为两个步骤：检测和控制。
1.检测：SVG通过检测电网的电流和电压来获取系统的相位差和功率因数，并转化为相关信号送给控制系统处理。
检测部分主要包括电流采样、电压采样和相位差计算等。
-电流采样：通过与电网连接的电流互感器或电流互感器测量电网的电流值。
-电压采样：通过与电网连接的电压互感器或电压互感器测量电网的电压值。
-相位差计算：根据电流和电压的采样值，通过计算得到电网的相位差。
2.控制：SVG通过控制系统对电力电子开关器件进行调节，实时地控制电流的相位和大小，从而提供所需的无功功率。
-控制电流相位：根据检测到的电流和电压的相位差，通过调节电力电子开关器件的导通和断开时间，使得电流与电压相位差为零或接近零，并具有适当的相位滞后或超前，以实现无功功率的产生和吸收。
-控制电流大小：根据检测到的电压和电网所需的功率因数，通过控制电力电子开关器件的导通和断开时间，调节电流的大小，实现无功功率的提供或吸收。
通过以上的检测和控制，SVG可以实时地提供所需的无功功率，使得电力系统的功率因数变为理想的值，并提高电网的电压稳定性。
此外，SVG还具有快速响应、高效率和灵活性等特点，可以有效地调节电力系统的无功功率分配，并改善电网的品质和可靠性。
总结而言，SVG的工作原理是通过控制电力电子开关器件进行电流相位和大小的调节，实现无功功率的补偿，从而改善电力系统的功率因数和电压稳定性。
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动态无功补偿装置简介目录一、概述 (3)二、产品介绍 (4)2.1、静止无功补偿装置（SVC） (4)1) 产品原理 (4)2) 产品组成 (6)3) 主要作用 (7)4) 技术指标 (9)5) 应用案例 (10)2.2、静止无功发生器（SVG） (12)1) 产品原理 (12)2) 产品组成 (13)3) 产品特点 (15)4) 技术指标 (15)5) 应用案例 (16)2.3、动态无功补偿装置的选择 (17)三、市场分析 (18)3.1、风电行业 (18)3.2、光伏行业 (20)3.3、电网 (22)3.4、工业领域 (23)一、概述无功平衡对提高电网稳定、改善供电质量和提高经济效益至关重要。
我国电网建设和运行中，长期存在着无功补偿容量不足和配备不合理的问题，特别是可调节的无功容量不足，快速响应的无功调节设备更少。
随着工业规模的快速发展，诸如电弧炉、轧钢机、大容量电动机、电气化铁路牵引机车等冲击性或不平衡负荷迅速增加，使得负荷波动日益加剧，造成电压不稳、功率因数偏低、谐波污染等电能质量问题，给电力系统的安全稳定运行造成了严重的影响。
因此需要大量快速响应的可调无功电源，来维持系统无功潮流平衡、调整电压、降低损耗、提高供电网可靠性以及保持系统稳定性。
传统的无功补偿设备有并联电容器、调相机和同步发电机等，由于并联电容器阻抗固定不能动态跟踪负荷无功功率的变化；而调相机和同步发电机等补偿设备又属于旋转设备，其损耗、噪声都很大，而且还不适用于太大或太小的无功补偿。
所以这些设备已经越来越不适应电力系统发展的需要。
采用静止无功补偿器SVC（Static Var Compensator）和无功发生器SVG是解决电网中无功补偿和谐波滤波问题的最有效措施之一，在调节的快速性、功能的多样性、工作的可靠性、投资和运行费用的经济性等方面都比传统调相机有明显的优势，在解决电网稳定性以及配电电能质量等问题中发挥了相当重要的作用，是目前各国普遍采用的先进实用技术。
SVG作为下一带无功补偿产品，目前也已经开始在小容量场合投入应用。
SVC 在国外已是成熟的技术，截至2000年，全世界已有超过400 套、总容量60Gvar的SVC 在输配电系统运行，有超过600 套、总容量约40Gvar的SVC 在工业部门使用。
SVC、SVG可快速改变其发出的无功，具有较强的无功调节能力，可为电力系统提供动态无功电源、调节系统电压，当系统电压较低、重负荷时能输出容性无功；当系统电压较高、轻负荷时能输出感性无功，将供电电压补偿到一个合理水平。
SVC通过动态调节无功出力，抑制波动冲击负荷运行时引起的母线电压变化，有利于暂态电压恢复，提高系统电压稳定水平。
二、产品介绍2.1、静止无功补偿装置（SVC）SVC 技术是灵活交流输电（FACTS）技术之一，根据结构原理的不同，SVC 技术又分为：自饱和电抗器型（SSR －Self －saturable Reactor ）、晶闸管相控电抗器型（TCR －Thyristor Controlled Reactor）、晶闸管投切电容器型（TSC –Thyristor Switched Capcitor ）、高阻抗变压器型（TCT ）和励磁控制的电抗器型（AR）等。
随着大功率电力电子器件制造技术的发展，SVC 从早期的SSR 过渡到TCR/TSC 方式，并成为SVC 的主流实用技术。
国外TCR/TSC 型的SVC 装置从上世纪70年代投入商业运行以来，其装置集成技术、控制原理、设备制造技术已趋于成熟，是目前仍广泛使用的动态无功补偿设备。
从装置构成来看，TCR 型的SVC 装置主要由滤波/电容支路和TCR 支路组成，如图1。
图1 TCR型SVC结构示意图1)产品原理控制原理说明简化的电力系统图2 简单的负荷连接一般用户负荷吸收有功功率P L 和无功功率Q L ，电源提供有功功率P S 和无功功率Q S （可能为感性无功，也可能是容性无功），忽略变压器和线路损耗，则有P S =P L ，Q S =Q L 。
没有足够无功补偿的电网存在以下几个问题：1）电网从远端传送无功补偿负荷所需；2）负荷的无功冲击（即无功需求）影响本地电网和上级电网的供电质量。
因此，电力系统一般都要求就近对用电负荷进行必要的无功补偿，以提高电力系统的带载能力，净化电网，改善电网电能质量。
可调电抗器补偿无功图3 带有可调相控电抗器无功补偿装置的系统假设负荷消耗感性无功（一般工业用户都是如此）Q L ，负荷的最大感性无功为Qlmax ，则若取Qc=Qlmax ，即系统先将负荷的最大感性无功用电容补偿。
当负荷变化时，电容与负载共同产生一个容性无功冲击，Q P =Qc-Q L ，这时，用一个可调电抗（电感）来产生相对应的感性无功Q B ，抵消容性无功冲击，这样在负荷波动过程中，就可以保证：Q S =Q C -Q B -Q L =0。
可调相控电抗器（TCR ）基本原理T h2图4 TCR 原理及TCR 电压电流波形图如上图所示，U 为交流电压，Th1、Th2为两个反并联晶闸管，控制这两个晶闸管在一定范围内导通，则可控制电抗器流过的电流i ，i 和u 的基本波形如图3-2所示。
α为Th1和Th2的触发角，则有()cos cos i t L αωω=- (3.1)i 的基波有效值为：1(22sin 2)VI Lπααπω=-+ (3.2)V ：相电压有效值 ωL ：电抗器的基波电抗因此，可以通过控制电抗器L 上串联的两只反并联晶闸管的触发角来控制电抗器吸收的无功功率的值。
2) 产品组成TCR 型SVC 装置主要由控制系统、相控电抗器、晶闸管阀组、滤波支路等α主要部分组成，主要图4 SVC主要组成部分图5 SVC现场布置图3)主要作用应用于配电系统：提高功率因数，减少电费支出；●滤除高次谐波、补偿三相不平衡、抑制电压波动和闪变、改善电能质量；●抑制无功冲击,减少损耗，降低设备绝缘耐受的谐波电压，延长设备使用寿命；●减少无功占用设备容量，提高设备容量利用率，节省用户投资。
应用于输变电系统：●优化控制无功潮流，增加线路的输电能力，提高稳态输送容量；●补偿电网无功，实现无功平衡，减小网损；●稳定系统电压，提高系统的稳态、暂态和动态电压稳定性；●提供附加系统阻尼，抑制电力系统低频振荡，预防电网大停电和发电机组轴系扭振事故；●改善高压直流输电系统的性能，抑制直流闭锁故障时过电压。
本项目基于世界上最先进最复杂的SVC设计，实现了多种辅助功能，能够充分满足各种类型用户的不同需求，即便对于要求最为苛刻的电网用户，我们能够提供具备稳定弱系统电压、无功调节、小干扰条件下增强阻尼、提高瞬变稳态极限、减小损耗、消除三相不平衡等功能之外，还能够根据电网需求提供慢速导纳控制、无功设定点恢复、自适应调整电压、抑制次同步振荡、零无功启停等特殊控制。
4)技术指标表1 TCR型SVC技术参数5)应用案例以钢铁公司60吨超高功率竖式电弧炉设备工况举例说明，电弧炉变压器高压侧电压35kV，低压侧10kV，该电弧炉生产时影响电网质量：无功功率剧烈波动造成电网电压波动和闪变、向电网注入谐波电流、三相电压不平衡。
为解决上述问题，假设我们采用TCR型SVC静止型动态无功补偿装置在10kV侧进行改造，总补偿容量25Mvar，电容器安装容量为48Mvar，装置由2、3、4、5次滤波器(FC)加相控电抗器(TCR)组成，总造价375万元。
●功率因数罚款SVC投运前60吨超高功率电弧炉在熔化期功率因数低于0.7，为此，供电部门每月进行功率因数低罚款，2010年10月至2011年2月份平均每月罚款30.85万元。
TCR型SVC投运后，功率因数达到0.92以上，避免了因功率因数过低造成的罚款电费，按投运前每个月罚款数据可得出一年节省罚款电费：30.85万元×12=370.2万元并且由于提高了功率因数，减少了无功电流，也减少了相应的电能损耗。
●稳定一次侧母线电压(35kV)，缩短冶炼时间高功率电弧炉的无功冲击大而且急剧波动，最大的无功波动值一般可达到电炉变的额定容量的1.5倍，无功急剧变化引起电网电压急剧变动。
TCR型SVC装置投入前，35kV母线空载电压为35.8kV，当电弧炉投入运行在熔化期时，由于电弧炉是重负荷，导致母线电压下降到29kV，平均压降为6.8kV，未能维持电弧炉额度电压，使电弧炉实际功率比额定功率下降，冶炼时间延长。
投入SVC装置后，35kV母线电压波动限制在±1kV之间，无功冲击引起的电压波动被有效抑制，由于电压稳定，电弧炉工况好，使电弧炉每炉钢的冶炼时间缩短，冶炼效率提高。
每年可降低成本：产量增加可使炼钢工段固定费用降低0.25元/吨，按年产量生产40万吨钢计算，可以获得直接经济效益：40万吨×0.25元/吨=10万元SVC投入前后测试对比电耗下降6kWh/t，1kWh按0.60元计算。
全年电耗下降节约费用：40万t×6kWh/t×0.60/kWh=144万元TCR型SVC投运后的社会效益1)改善无功冲击引起的闪变指标无功冲击引起电压闪变，会使灯光、电视机闪烁，引起人们视觉疲劳，还影响自动控制系统失去控制，使产品质量下降。
投入TCR型SVC后，上述现象得到抑制，其社会效益是无法估计的。
2)减少高次谐波的危害由于电炉电弧电流是在不断的不规则急剧变化，电压和电流波形是不对称的非正弦波，可分解为2次以上的各次谐波电流，主要是2～7次谐波组成。
谐波会引起电气设备发热、振动、增加损耗、电介质老化引起电气设备寿命缩短，干扰通讯，造成继电保护误动作引起供电中断。
TCR型SVC投入运行后，谐波大大降低，带来明显社会效益。
3)降低负序电流的危害电弧炉在熔化期，三相电弧各自发生急剧且无规则的变化，电炉在正常工作情况下产生的负序电流约为电炉变压器额定电流的25%左右。
负序电流会影响电网的发电机和电气设备出力，甚至会损坏电网中电气设备的绝缘。
综上所述，TCR型SVC运行后除去无法估量的社会效益外，获得的年直接经济效益大约为：370.2+10+144=524.2（万元）可见，整个TCR型SVC投资成本只需要0.7年即可收回成本，之后的收益便全部为企业所得。
2.2、静止无功发生器（SVG）1)产品原理静止无功发生器以三相大功率电压逆变器为核心，其输出电压通过连接电抗器或连接变压器接入系统，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，小于时输出感性无功。
其原理如右图所示。
表2给出了SVG三种运行模式的说明。
表2 SVG运行模式运行模式波形和相量图说明空载运行模式此时U I=U S，SVG不起补偿作用容性运行模式此时U I＞U S，I L为超前的电流，SVG等效为连续可调的电容，提供容性无功感性运行模式此时U I＜U S，I L为滞后的电流，SVG等效为连续可调的电抗，提供感性无功2)产品组成SVG主要由连接电抗器、启动装置、功率模块、控制系统等部分组成。