SVC静态无功补偿装置的原理和应用
静止无功补偿装置(SVC)介绍资料
南京南瑞继保电气有限公司
主要内容
概述
工作原理 SVC技术发展现状 南瑞继保SVC主要构成 南瑞继保SVC主要性能及技术优势 重点应用 SVC工程应用实例及补偿效果 SVC的型号和主要参数
概述
电网存在的问题
部分输电网可能过载而另一部分却未被充分利用； 最大静态稳定传输功率不足，有待进一步提高； 长距离电力传输过程中的过电压应该被有效抑制; 可能出现的次同步振荡（SSR）必须快速阻尼。 来自一些大功率负荷的谐波电流，应该滤除； 某些弱系统，需要大量动态无功来维持其电压稳定； HVDC换流站，为保证可靠稳定工作，也需要补偿一定的无功。
南瑞继保
中国电科院
鞍山荣信
西电科技
阀组触发系 统 散热器
冷却水管 支路水管 水管接头焊 接 触发单元
SVC发展现状
国内主要SVC制造公司的产品性能比较
厂家 主要指标
触发光缆 晶闸管元件 更换 阀组冷却系 统 阀组结构 全部单进单出 更换方便，单 人可完成 水冷或水风冷 却 立式阀，占地 小 观察维护方便 开环抑制闪变 和闭环提高功 率因数双调节 器 专业控制保护 制造厂家，利 用了高压直流 输电控制保护 平台，可靠性 高。占地更小， 操作通信非常 方便。 有两进八出等 至少要两人完 成更换 水水或水风冷 却 卧式阀 占地面 积大 加权合并的单 调节器 无 至少要两人完 成更换 热管风冷却， 须外配大功率 空调 卧式阀 占地 面积更大 约2 倍水冷阀面积 有两进八出等 至少要两人完 成更换 水水或水风冷 却 卧式阀 占地面 积大 功能单一的单 调节器
热备用和冗 余
可以另外加
无
浅谈SVC的原理及作用
论文名称：浅谈SVC的原理及作用学院：电工学院专业：电气信息类年级：10级任课教师：邹晓松老师姓名：贾俊梅学号：1008040192浅谈SVC的原理及作用贾俊梅（贵州大学，贵州省贵阳市 550025）摘要：现代工业系统中，诸如交流电弧炉、电气化铁路、大型轧钢机等均属于动态变化的非线性负荷。
这类负荷的特点是有功功率与无功功率随时间作快速变化，由于其非线性和不平衡的用电特性，使供电电网的电压波形发生畸变，引起电压的波动、闪变以及三相不平衡，甚至引起系统频率的波动，而且向系统注入大量的谐波，对电网的电能质量构成了严重的威胁。
近年发展起来的静止型无功补偿装置(Static Var Compensation，以下简称SVC)[1]，是一种快速调节无功功率的装置，已成功地应用于冶金、采矿和电气化铁路等冲击性负荷的补偿上。
这种装置在调节快速性、功能多样性、工作可靠性以及投资和运行费用的经济性等方面都比同步调相机有明显的优点，取得了较好的技术经济效益，因而在国内外得到较快的发展与实际应用。
关键词：静止补偿器，静止无功发生器和吸收器，无功补偿，SVCThe principle and function of SVCJia Junmei(Guizhou University, Guizhou Province Guiyang City, 550025)Abstract:the modern industrial system, nonlinear load such as arc furnace,electric railway, large rolling mills are dynamic changes. Characteristics of this type of load is the active power and reactive power with no time for rapid change, because of its nonlinear and unbalanced electrical characteristics, so that the voltage waveform distortion caused by power supply, voltage fluctuation, flicker and three-phase unbalance, and even cause the dynamicwave system frequency, and to inject a large amount of the harmonics, power quality poses a serious threat to. Static type developed in recent yearswattless compensation device (Static Var Compensation, hereinafter referred to as SVC) [1], is a device for quick adjusting wattless power, has been successfully applied to Yu Yejin, mining and electrified railway loadcompensation. This device is in the rapid adjustment, functional diversity, work reliability and the cost of investment and operation economically thansynchronous condenser has obvious advantages, and achieved goodtechnical and economic benefits, thus get the development and practical application of fast at home and abroad.Keywords: static compensator, without static var generator and absorber,wattless power compensation, SVC1、静止无功补偿装置(SVC)的分类及原理SVC目前广泛应用于输电系统和负载无功补偿，根据国际大电网会议将SVC 分为：1、机械投切电容器（MSC）型；2、机械投切电抗器（MSR）型；3、自饱和电抗器型（SR)型；4、晶闸管投切电容器型（TSC)型；5、晶闸管投切电抗器型（TSR)型；6、自换相型（SCC)型；7、晶闸管控制电抗器型（TCR）型。
SVC静止无功补偿原理解析(二)
SVC 静止无功补偿原理解析（二）一、静止无功补偿简述静止无功补偿器（SVC ）于20 世纪70 年代兴起，现在已经发展成为很成熟的FACTS 装置，其被广泛应用于现代电力系统的负荷补偿和输电线路补偿（电压和无功补偿），在大功率电网中，SVC 被用于电压控制或用于获得其它效益，如提高系统的阻尼和稳定性等；这类装置的典型代表有：晶闸管控制电抗器（TCR ）和晶闸管投切电容器（TSC ）。
静止同步无功补偿器是目前技术最为先进的无功补偿装置。
它不再采用大容量的电容器，电感器来产生所需无功功率，而是通过电力电子器件的高频开关实现对无功补偿技术质的飞跃，特别适用于中高压电力系统中的动态无功补偿静止无功补偿器是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。
它是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组投切）并联使用。
电容器可发出无功功率（容性的），可控电抗器可吸收无功功率（感性的）。
通过对电抗器进行调节，可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率（或反向进行），并且响应快速。
二、SVC的组成部分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补偿滤波支路容性无功，并保持在感性较高功率因数。
三、（SVC）静止无功补偿装置的用途静止无功补偿器（SVC）是一种由电容器和各种类型的电抗器组成的无功补偿装置，用电子开关来实现无功功率的快速平滑控制。
SVC的应用可以分为2个方面：系统补偿和负荷补偿。
当作为系统补偿时，他的作用主要有：维持输电线路上节点的电压，减小线路上因为功率流动变化造成的电压波动，并提高输电线路有功功率的传输容量和电网的静态稳定性；在网络故障情况下，快速稳定电压，维持线路输电能力，提高电网的暂态稳定性；增加系统的阻尼，抑制电网的功率振荡；在输电线路末端进行无功功率补偿和电压支持，提高电压稳定性等等。
静止型动态无功补偿装置(SVC)
静止型动态无功补偿装置(SVC)作者：姜峰来源：《科技创新导报》2011年第20期摘要:精练炉在冶炼过程中会产生剧烈而频繁的冲击无功功率,引起母线电压波动和闪变,同时还会产生大量的谐波电流注入电力系统,引起电压畸变,并对其它负荷产生不利影响,为了解决上述问题,需在母线上安装静态型动态无功补偿装置(SVC)。
关键词:SVC装置通用硬件组成工作原理作用中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(c)-0124-011 引言在电力系统中,供电的质量指标,电网运行的安全可靠性和经济性是最根本的问题。
快速合理地调节电网无功功率,对交流电网的稳压和系统电压的调节,合理分配潮流及限制电网过电压有着十分重要的意义。
近年来,随着冶金行业、电气化铁道等的飞速发展,具有冲击特性的负荷诸如电弧炼钢炉,轧钢机等不断投入电网,导致电网功率因数下降,波形畸变,电压波动,产生谐波干扰。
为了确保电力系统的安全、稳定运行,可装备静止型无功功率补偿装置(SVC)。
目前,在电力系统中,SVC主要用于稳定电网电压,通常是按三相对称方式工作。
而工业用户中,SVC主要用于缓冲冲击性负荷及恢复电力网络有功平衡和无功补偿。
2 系统组成SVC装置主要由两个部分组成:TCR部分和FC部分。
1)TCR部分主要有TCR阀组、水冷却系统、相电抗器。
TCR阀组由并联晶闸管多个串联组成,其过电压保护采用先进的BOD器件,它与其他电子器件一起构成晶闸管二次触发回路,使晶闸管免受过电压冲击而损坏。
光电转换,自动完成各高电位电子单元循检,高压光缆传递信号。
密封循环水冷却系统提供高纯水作为TCR阀的冷却介质(水一水型)。
相控电抗器是空心、干式、铝线环氧固化户外型电抗器,线性度高,噪音小,动热稳定性好,损耗小,绝缘强度高,散热好。
相当于一个可控的感性负载,通过电子调节器和反并联连接的可控硅阀的相位控制,改变补偿电抗器的电流大小,从而达到动态无功补偿的目的。
静止无功补偿器(SVC)简介10
主要性能及特点
友好的人机界面
运行人员监视控制主回路界面
主要性能及特点
友好的人机界面
TCR回路监视界面
主要性能及特点
友好的人机界面
控制方式选择及参数设置界面
主要性能及特点
友好的人机界面
水冷系统监监视界面
主要性能及特点
友好的人机界面
手动触发录波及主机监控界面
主要性能及特点
友好的人机界面
工程应用之一
安装SVC稳定供电电压的好处
提高系统的静稳定、动稳定和暂态稳定储备 过低的电压通常是重负荷或供电容量短缺造成的，低电压供电会使 负荷运行性能变坏，对于感应电机负荷，这种情况尤其明显。 过高的供电电压可能导致变压器激磁饱和，增加损耗。同时，对设 备绝缘也极为不利。 对于雷击等异常原因引起的暂态过电压，SVC具有瞬时吸收无功、抑 制该类暂态过电压的功能。 经系统仿真验证,在该站10kV I母上安装17Mvar的SVC。
不同触发角度下的TCR电流波形
工作原理
TCR 关断
TCR 开通 TCR 阀组电压以及电流随触发角变化的波形
主要构成
主要构成
降压变压器(根据需要) 开关柜 线性（空心）电抗器 电容器组/滤波器组
主要构成
晶闸管阀组 纯水冷却系统
晶闸管阀组 水风冷却系统
水水冷却系统
纯水冷却系统
目前被最广泛使用的SVC，主要是TCR+BSC（FC）形式。
概述
应用领域
电网
输电系统 配电网 风力发电
工业用户
冶金：电弧炉、精炼炉 钢铁：轧钢机 电气化铁路：牵引站 化工：工业研磨机、电解电源 采矿：矿石提升机械 港口：海港起重机 重型加工业：大型木材加工机械、大型焊接机械
静止无功补偿器
静止无功补偿器
静止无功补偿器（Static Var Compensator，SVC）是一
种电力系统中用来补偿无功功率的装置。
它通过改变电流
的相位和大小来调整电力系统中的无功功率，以维持系统
的电压稳定。
静止无功补偿器主要由功率电子器件（比如可控硅和可控
开关等）、电力电容器以及控制系统组成。
当系统的无功
功率不平衡或者电压波动时，静止无功补偿器能够通过控
制电容器的电压和电流来实现电力系统的无功功率的调节。
静止无功补偿器在电力系统中的应用可以提高电力系统的
稳定性和可靠性，并且可以减少系统的无功损耗和电压波动。
它可以用于电力变电站、输电线路、大型工业用电系
统等场合。
静止无功补偿器是电力系统中的重要设备，它可以有效地改善电力系统的无功功率问题，提高电力系统的运行效率和稳定性。
SVC原理及应用介绍
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8
SVC的基本原理-晶闸管控制电抗器（TCR）
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• 理论上TCR触发角的可 控范围是90°-180°， 实际上触发角一般选择 在105°-165°。
• 晶闸管一旦导通，电流 的关断发生在电流自然 过零点时刻。
• TCR电流是断续的，因 此电流中含有谐波，特 征谐波为2K+1次
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SVC的基本原理-晶闸管控制电抗器（TCR）
8
• TCR(thyristor controlled reactor)是SVC的最重要组 成部件之一，经常与固 定电容器或晶闸管投切 电容器结合，在选定的 超前-滞后补偿范围内对 无功功率实施快速连续 的控制。
• 单相TCR由反并联的一对 晶闸管与一个线性的空 心电抗器相串联而成。
RD2A0999000-0008
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SVC的主要构成-阀组冷却水处理系统
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• 阀组冷却水处理系统
水处理系统自带去离子树脂 ，保证送入可控硅阀组的纯 水水质。
水泵采用德国格兰富水泵， 30年免维护。
水处理系统的可以用普通循 环工业水或风冷却装置来做 外冷却。
– TCU采用特殊功能电子电路 ，实现了晶闸管过电压保 护，体积小，定值稳定， 转折电压值偏差小
– 屏蔽盒的尺寸为140毫米长 X 70毫米宽 X 26毫米高
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SVC的主要构成-SVC阀组
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• 晶闸管过电压保护的原理
– TCR运行时，由于晶闸管触发光纤的故障或者TCU光接口器件 的故障，导致晶闸管收不到触发脉冲，而其他晶闸管已经接 到了触发脉冲并正常导通，此时该故障晶闸管的电压迅速升 高。
SVC无功补偿装置在电网中的应用
SVC无功补偿装置在电网中的应用摘要：在经济以及科学技术的不断发展下，电力在各个领域的应用更加广泛，在取得一系列成绩的同时，也出现了一些非常明显的问题，尤其表现在电网功率的输出方面。
本文通过阐释SVC无功补偿装置的概念及基本原理，分析其构成技术特征和具体应用，不断提高电压的质量。
关键词：SVC；无功补偿装置；电网；应用一、SVC无功补偿装置的概念及基本原理1、SVC无功补偿装置的概念SVC无功补偿装置就是静止无功补偿装置，简称为静补。
这种装置由电容器及各种电抗元件组成，在与系统并联的过程中，供应或吸收无功功率。
装置不是由机械活动部件作为其主要组成部分，它可以通过输出无功功率，在不断改变的同时，使电力系统的某些参数维持或者控制在一定的数值范围内。
2、SVC无功补偿装置的工作原理电网输出的功率决定了无功补偿的原理。
对支路中串联的功率进行控制，使可控硅的触角维持在一定数值，使流经电抗器支路的电流发生改变，最终不同大小的无功功率在补偿作用下形成。
构成装置的主要原件有光电触发控制系统、主电抗器系统、阀控系统和保护原件等，需要注意对触角的控制和管理。
当晶体阀管的触角在90°―180°之间时，可以对触角进行直接控制，这时候，导通角在180°以下；当晶体阀管的触角等于90°时，补偿装置吸收的无功功率达到最大值，称为短路功率；当晶体阀管的触角等于180°时，在可以调节的范围内，处于最大值，此时，吸收的无功功率最小，称为空载功率。
对晶体阀管的触角进行调节，使主电抗器的电路量不断发生改变，在动态连续的过程中，主动对无功功率进行有效调节。
对TCR型SVC动态无功功率补偿装置来讲，通过加固定滤波电容器组，对晶体阀管进行有效控制，输出可控范围内的功率进行必要的补偿。
这种型式装置输出的无功功率比?^特殊，属于净无功功率，将TCR与FC各自输出的无功功率进行抵消，在补偿装置可以吸收容性无功的范围内，对装置总体的无功功率进行调节。
静止型动态无功补偿装置SVC的应用
功率因数补偿到0.9以上，设备简单。 以上，设备简单。
缺点： 损耗大-铁芯工作在磁饱和区域，在这种结构下，磁饱和时的边
缘效应显著，由于磁阀交替饱和，在磁阀附近铁芯区域存在较大的 幅向磁场分量，因此增加了电抗器铁芯和绕组的附加损耗。
存在调节死区-铁芯电抗器易饱和产生死区，补偿调节 存在调节死区范围不大
静止型动态无功补偿装置（SVC) ( static var compensator)
SVC补偿原理:QL-无功负荷； QR-SVC电抗器吸收的无功功率； Qc-SVC固定电容器组提供的无功功率；
QL t QR- QC t QR
t t t Qc QR +QR- QC
SVC的分类
根据国际大电网会议将SVC分为：
MCR的结构及原理
MCR的原理
设晶闸管VT1 、VT2 和二极管VD 都为理想开关元件, 则电抗器有以下4 种工作状 态: 状态1 状态2 状态3 状态4 VT1 、VT2 、VD 都关断; VT2 、VD 关断, VT1 导通; VT1 、VT2 关断, VD 导通; VT1 、VD 关断, VT2 导通。
噪音大-铁芯电抗器易产生噪音。 噪音大-
SR-FC
感性、容性 连续无源 有限 有限 无 有限 快 ， 取 决 于 系 统及 旁路 滤波
SVC静止型动态无功补偿器
3.维护使用以及故障处理
• 1、设备投运 • 确认设备正常及补偿装置断路器处于分闸位； • 依次合上隔离刀闸； • 关好滤波补偿装置门锁； • 确认各种指示和监控正常； • 断路器合闸送电。
2、设备退出 （1）切除电容器组支路； （2）按TCR控制柜停止按钮； （3）如需检修设备，断开上级隔离刀闸，然后挂接地线， 分别在电容器组进出线端挂地线。
• （4) 退出电容器时，必须注意是否会造成主变过负荷；
（5) 当电容器支路发生短路跳闸等现象后，应立即进行 特殊巡视检查。检查项目除上述各项外，必要时应对电容 器进行试验，在未查出故障电容器或断路器跳闸原因之前， 不能再次合闸送电； （6）用户应根据本说明书制定严格的操作规程，规范值 班人员操作。
• （3）放电线圈的检修主要包括：放电线圈外观检查是否良好、 清洁，瓷质无裂纹和破损；基础是否牢固稳定。
4、日常巡视检修项目 对运行中的电容器组应进行日常巡视检查，以及特殊的巡视检 查： (1) 电容器运行响声是否正常； (2) 电容器是否有过热现象； (3) 各支路电流是否正常，有无稳定或激增现象； (4) 套管的瓷质部分有无松动和发热破损及闪络的痕迹； (5) 有无异常声音和火花。
(2)、紧固件检查 检查支撑绝缘子安装螺栓的紧固情况。 检查主电路电缆的连接情况，护线软管有无破裂。 检查控制插头的连接情况，插头、插座有无损坏，光纤有无损 坏。 检查阀组框架有无明显裂纹和变形，检视表面的油漆剥落和腐 蚀情况。
(3)、一般故障的处理 一般故障包括电阻故障、电容故障等。 处理步骤如下： 1）确认断路器断开。 2）确认TCR阀组停止运行。 3）确认阀组主回路挂接地线。 4）找到故障的零件进行维修或更换即可。
静止无功补偿装置(SVC)介绍资料
实现电网优化运行
SVC能够与系统其他设备配合，实现电网的优化运行和调度，提高 电网运行效率。
适应未来电网发展需求
随着电网的不断发展和升级，SVC的应用前景将更加广阔，能够满 足未来电网发展的多样化需求。
THANKS
感谢观看
特点
各类SVC具有不同的特点。例如，TCR型SVC响应速度快、连 续可调，但谐波含量较高；TSC型SVC结构简单、成本低，但 只能分级调节；MCR型SVC调节范围宽、谐波含量低，但响 应速度相对较慢。
02
SVC系统组成与结构
主要设备构成
1 2
晶闸管控制电抗器(TCR)
采用晶闸管控制电抗器的投入或切除，从而改变 系统的无功功率，实现快速、连续的无功功率调 节。
静止无功补偿装置 (SVC)介绍资料
汇报人：XX
目录
• SVC基本概念与原理 • SVC系统组成与结构 • SVC控制策略及实现方法 • SVC性能指标评价体系建立 • SVC在电力系统中的应用前景展望
01
SVC基本概念与原理
SVC定义及作用
SVC定义
静止无功补偿装置（Static Var Compensator，SVC）是一种用于电力系统无 功补偿的装置，通过控制无功功率的流动，提高电力系统的稳定性和效率。
效性。
混合实现方法
结合硬件实现和软件实现的优势 ，采用硬件在循环(HIL)仿真技术 ，将实际控制系统与虚拟仿真环 境相结合，实现对SVC控制策略
的高效、灵活验证。
案例分析：某地区电网SVC应用实例
要点一
案例背景
某地区电网存在电压波动和闪变问题 ，严重影响电能质量和用户用电设备 的安全运行。为解决这一问题，该地 区电网引入了静止无功补偿装置 (SVC)。
静止无功补偿装置(SVC)介绍资料
无功功率需求量，达到调相调压的目的。
缺点：响应速度慢、调节性能差、运行维护和管理不便 、长年运行损耗过大、自动监控跟踪性能差以及对 整个电网的技术效益和经济效益都偏低等等。
概述
SVC（Static Var Compensator：静止动态无功补偿器）
工作原理
工作原理
空心电抗器的电流是由 一个可控硅阀组来控制
V
I
的。借助于对可控硅触
I
t
发相角的调整，就可以
L
~ 改变流过空心电抗器的 V
电流（基波有效值），
V
SW
I
从而保证SVC在电网接
t
a
a
入点的无功量正好能将 该点电压稳定在规定范 围内（电网补偿）。或 者，使该点的总无功量
V
I
t
a
a
等于零（对负荷补偿来 说），相当于功率因数 不同触发角度下的TCR电流波形
晶闸管控制电抗器（TCR：Thyristor Controled Reactor） 晶闸管投切电容器（TSC：Thyristor Switched Capacitor） 晶闸管投切电抗器（TSR：Thyristor Switched Reactor） 开关投切电容器/滤波器（FC：Fixed Compensator，BSC：
传媒
缆传媒
双金属间接冷 却散热器
真空热管散 热器加散热 风机
普通耐高温
无
PPH
尼龙管
无
水嘴要塑焊
无
高位电子板TE 脉冲变压器
西电科技
可生产的每套 容量为30Mvar －200Mvar
光电触发/光缆 传媒 双金属间接散 热器
SVC工作原理
SVC系统组成
11DSP脉冲柜
触发脉冲波型 尖峰电流2-2.5A 尖峰电流持续时间10微秒 平台电流0.6-1A 平台宽度500微秒
指示单元 晶闸管
监测单元 脉冲形成单元
光电转换单元
供电单元
SVC系统组成
单片机系统，冶金与电铁通用（2002年-2005年）
SVC系统组成
[SVC设备]
静止型动态无功补偿装置 SVC(Static Var Compensator)
工作原理
概述
SVC是一种可以控制的无功功率补偿装置。通 常由并联电容器组（滤波器）和一个可调节电 感量的电感元件组成。
SVC与一般并联电容器补偿装置的区别是能够 跟踪电网或负荷的波动无功，进行随机性造时 补偿，从而维持电压稳定。
补偿负荷有功的不平衡
a
c
b
a
c
b
IA
IC
IB
Glab
（a）平衡前功率因数为1的正序单相负荷
IA
IC
-j Glab 3
IB j Glab
3
Glab
（b) 单相功率因数为1的负荷的正序平衡
SVC工作原理
斯坦麦兹理论TCR电纳补偿表达式
Brab 3
11
3V 2 T
T (vbc ia(l) vca ib(l) vab ic(l ) )dt
SVC系统组成
电铁并柜控制系统
将传统的控制柜和脉冲柜合二为一，结构更加紧凑。 控制板卡减少至两块，使系统运行更加稳定。 控制与显示的信号采集分离。 工控机及仪表供电降至＋24V，统一了器件型号。 依据电铁电源波动范围大的情况，选用了宽范围输
SVC无功补偿装置在电网中的应用
SVC无功补偿装置在电网中的应用作者：杨彦召来源：《科学与财富》2018年第18期摘要：在经济以及科学技术的不断发展下，电力在各个领域的应用更加广泛，在取得一系列成绩的同时，也出现了一些非常明显的问题，尤其表现在电网功率的输出方面。
本文通过阐释SVC无功补偿装置的概念及基本原理，分析其构成技术特征和具体应用，不断提高电压的质量。
关键词： SVC；无功补偿装置；电网；应用一、SVC无功补偿装置的概念及基本原理1、SVC无功补偿装置的概念SVC无功补偿装置就是静止无功补偿装置，简称为静补。
这种装置由电容器及各种电抗元件组成，在与系统并联的过程中，供应或吸收无功功率。
装置不是由机械活动部件作为其主要组成部分，它可以通过输出无功功率，在不断改变的同时，使电力系统的某些参数维持或者控制在一定的数值范围内。
2、SVC无功补偿装置的工作原理电网输出的功率决定了无功补偿的原理。
对支路中串联的功率进行控制，使可控硅的触角维持在一定数值，使流经电抗器支路的电流发生改变，最终不同大小的无功功率在补偿作用下形成。
构成装置的主要原件有光电触发控制系统、主电抗器系统、阀控系统和保护原件等，需要注意对触角的控制和管理。
当晶体阀管的触角在90°— 180°之间时，可以对触角进行直接控制，这时候，导通角在180°以下；当晶体阀管的触角等于90°时，补偿装置吸收的无功功率达到最大值，称为短路功率；当晶体阀管的触角等于180°时，在可以调节的范围内，处于最大值，此时，吸收的无功功率最小，称为空载功率。
对晶体阀管的触角进行调节，使主电抗器的电路量不断发生改变，在动态连续的过程中，主动对无功功率进行有效调节。
对TCR型SVC动态无功功率补偿装置来讲，通过加固定滤波电容器组，对晶体阀管进行有效控制，输出可控范围内的功率进行必要的补偿。
这种型式装置输出的无功功率比较特殊，属于净无功功率，将TCR与FC各自输出的无功功率进行抵消，在补偿装置可以吸收容性无功的范围内，对装置总体的无功功率进行调节。
SVC无功补偿装置
SVC无功补偿装置
静止无功补偿装置
01 介绍
03 应用 05 发展概况
目录
02 特性参数 04 主要类型及性能
SVC无功补偿装置即静止无功补偿装置。由电容器及各种电抗元件构成与系统并联并向系统供应或从系统吸 收无功功率的装置，简称静补。装置的主要部分没有机械活动部件，它的输出无功功率可以快速改变以达到维持 或控制电力系统某些参数的目的。
介绍虽然传统的SVC有多种 Nhomakorabea式，但它们所发出的无功功率都来自并联电容器，无功功率的吸收都是由各种型式 的并联电抗器或特殊设计的变压器来实现。其总输出无功功率的改变，一是通过投切并联电容器组、电抗器，或 是通过改变并联电抗元件的电抗值来达到。通常静止无功补偿装置(SVC)是由多个并联支路，多种补偿形式组合 而成。20世纪90年代开始投入工业应用的静止同步补偿装置的原理与传统SVC截然不同，它是通过具有直流电压 源的开关型逆变器产生感性或容性交流无功补偿电流。
谢谢观看
在大型工业用户的应用：用于有冲击性负荷用户，如轧钢机、矿山绞车、电弧冶炼炉、电焊机、电气机车、 高能加速器、频繁起停的大型电动机等。其作用是：①补偿负荷快速变动的无功需求，改善功率因数；②稳定母 线电压，降低电压变动和闪变；③滤除高次谐波，减少向系统注入的谐波电流；④降低由于三相负荷不平衡导致 的三相电压不平衡度；⑤改善负荷的工作条件，提高工效，降低电耗。
SVC静止型无功补偿装置原理及应用
1.引言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，对电网感性无功要求也与日惧增。
特别是如可逆式大型轧钢机、炼钢电弧炉等冲击负荷、非线性负荷容量的不断增加，加上普遍应用的电力电子和微电技术，使得电力网发生电压波形畸变，电压波动闪变和三相不平衡等，产生电能质量降低，电网功率因数降低，网络损耗增加等不良影响。
近年发展起来的静止型无功补偿装置（STATICVARCOMPENSATOR，下简称SVC）是一种快速调节无功功率的装置，已成功的应于冶金、采矿和电气化铁路等冲击性负荷的补偿上。
而晶闸管控制电抗器型（称TCR型）SVC用晶闸管控制线性电抗器实现较快、连续的无功功率调节，由于它具有反应时间快（5～20MS），运行可靠，无级补偿、分相调节，能平衡有功，适用范围广和价格便宜等优点。
TCR装置还能实现分相控制，有较好的抑制不对称负荷的能力，因而其应用最广。
尤其是在冶金行业中，使用例子也最多。
2.TCR＋FC型SVC系统的组成及控制原理2.1系统组成TCR＋FC型SVC系统的组成如图1所示，一般由TCR、滤波器（FC）及控制系统组成。
通过控制与电抗器串联的两个反并联晶闸管的导通角，既可以向系统输送感性无功电流，又可以向系统输送容性无功电流。
该补偿器响应时间快（小于半周波），灵活性大，而且可以连续调节无功输出，缺点是产生谐波，但加上滤波装置则可以克服。
图1TCR＋FC型SVC系统的组成2.2可调控电抗器相（TCR）产生连续变化感性无功的基本原理如图2（A）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2（B）所示。
图2可调控电抗器相（TCR）产生连续变化感性无功的基本原理α为TH1和TH2的触发角，则有I＝（COSα－COSωT）I的基波电流有效值为：I＝（2π－2α＋SIN2α）式中：V为相电压有效值；ωL为电抗器的基波电抗（ω）。
SVC静态无功补偿装置的原理和应用
1、引言S V C 全称为静态无功补偿装置即Static Var Compensator ，主要型式有TCR 和TSC 以及两者结合。
输配电系统装设SVC 的主要用途是在动态或稳态情况下提供系统电压支持和HVDC 换流站的无功控制，同时也用于阻尼输电系统的功率振荡、平衡系统的三相电压和抑制由于负荷变化引起的波动。
一般SVC 装置通过降压变压器对35KV 电压等级进行补偿。
2、SVC 原理概述2．1 SVC 主接线图1为220KV 干练变电站SVC 回路主接线示意图，该回路共由三个支路组成，其中包括TCR 支路（即称晶闸管和电抗器组成）的相控支路、三次滤波支路和五次滤波支路。
TCR 支路为SVC 中最重要的组成部分，我们可以通过对晶闸管导通关断角大小的控制来改变该回路所输出感性电流的大小从而改变输出的感性无功。
由于TCR 支路中所输出的电流包含一定量大小的谐波成分以三、五次为主，因此需要对输出的电流进行必要的滤波从而防止本地电能质量的下降。
之所以把TCR 支SVC 静态无功补偿装置的原理和应用沈小平 上海交通大学路接成三角形也考虑到谐波的问题因为三角形接线可以使三次谐波不向外流出，但实际情况并没有那么理想因此需要三次滤波支路进行必要的滤波。
2．2 TCR 控制原理我们都知道晶闸管阀导通时，阀两端电压为零，流经阀的电流全部流过TCR 支路。
以半个周波为例当触发角为110°时，导通角为70°此时阀两端无压范围角为70°；当触发角165°时，导通角为15°此时阀两端无压范围角为15°；因此当触发角越小导通角越大，由于回路中串有电感，电流大小不能突变，导通角越大时阀导通电流有相对宽裕的范围升高到较大值，当导通角为30°或更小时，阀电流升到较大值的范围小，有时甚至没有升到较大值时阀已截止，即导通角越大电流越大。
一般SVC 晶闸管阀正相触发角在110°～165°之间，负相触发角在290°～345°之间。
SVC装置的基本原理
第二章 SVC的基本原理静止同步补偿器SVC(Static Var Compensator)被称为“静止的调相机”，是现代柔性交流输电系统(FACTS)的核心组成部分，其为以变换器技术为基础的并联无功补偿FACTS设备。
典型的静止无功补偿装置是使用固定电容器加晶闸管控制电抗(FC和TCR)，使其具有吸收和发出无功电流的能力，提高系统功率因数，稳定电压源电压。
它的重要特性是通过控制TCR的触发延迟角的变化，来改变补偿装置所需要的无功功率。
TSC只能分组投切电容，和TCR配合使用时，才能连续调节补偿装置的无功功率。
固定电容器加晶闸管控制电抗器型静止无功补偿装置能连续调节补偿装置的无功功率，且响应速度较快。
因此，可以对无功功率进行快速动态补偿。
2.1 SVC的基本结构SVC的结构有很多，但基本元件是晶闸管控制的电抗器和晶闸管投切的电容器。
其分类如图2.1。
（a）TCR(b)TSC(c)TCR+TSC图2.1 SVC的基本结构TCR支路由电抗器和两个反向并联的晶闸管串联构成，TSC支路由电容器和两个反向并联的晶闸管串联构成，其控制元件均为晶闸管。
TCR支路的等值基波电抗是晶闸管导通角β或触发角α的函数。
通过调整β或α可以平滑地调整并联在系统的等值电抗。
2.1.1 TCR型SVC构成包括四个主要组成部分:高阻抗变压器(或降压变压器)、电容器组(兼作滤波器)、晶闸管阀和调节器。
优点主要有:（1）可以进行连续感性和容性无功调节单独的TCR由于只能吸收感性无功功率，与并联电容器配合使用，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，因此可以将补偿器的总体无功电流偏置到可吸收容性无功的范围内。
（2）能进行分相调节降压变压器二次绕组连接成“开口星型”，中点分开，这是要使每相负载与另外两相独立，从而正序和负序的幅值可以单独控制、分相调节，可以平衡不平衡负载。
（3）吸收谐波能力好并联电抗器串上小调谐电抗器还可兼作滤波器，能很好地吸收TCR产生的谐波电流。
静止无功补偿装置(SVC)在电网中的应用
静止无功补偿装置（SVC）在电网中的应用赣州供电公司黄东南摘要：合理的无功补偿对输配电系统非常重要，SVC装置在江西电网中的首次应用表明SVC在调相、调压、提高输电容量、改善静态和动态稳定性、抑制振荡等方面起到良好作用，在电力及工业企业中SVC装置可以改善电能质量（谐波、电压波动和闪变、三相不平衡），提高产品质量和数量，有利于节能增效。
为进一步推广装置应用，提高其运行管理水平，应加快SVC装置的设计、制造、试验和检验诸方面系列的行业标准制订。
关键词：电力系统电能质量静止无功补偿装置(SVC) TCR＋FC 标准国民经济各个部门大量使用了各种电力整流、换流、交流调速、轧机、电弧炉、电力机车等非线性或具有时变特性负荷的设备，致使电力系统中的暂态和冲击特性无功负荷增加，严重影响电网电压质量，也对用电设备的安全、经济运行带来了严重危害。
为了稳定电压、改善功率因数以降低能耗，必须对具有时变冲击性的无功负荷进行动态无功补偿。
采用无触点晶闸管开关的SVC装置，能自动跟踪电网无功的变化波动进行动态补偿，实现无功功率的连续调节。
具有响应速度快、工作可靠的特点，是电网中提高功率因数和维持电压稳定的理想无功补偿装置。
针对赣州电网220kV金堂变电站存在的电能质量问题：①220kV电源输电线路偏长，且受丰、枯水期小水电及负荷波动影响，电源电压波动大；②供电负荷中有220kV直供的鼎龙钢厂及定南、全南县的几个电弧炉冶炼金属企业，其负荷功率因数很低，造成电能的极大损耗；而负荷的冲击极大，引起电网电压波动和闪变，加以产生的高次谐波造成电网的严重污染，致使电网电能质量下降；③考虑到2008年京九铁路将进行电气化改造，电气化铁路的供电又将增加冲击性的非线性负荷使电网中不可避免增加降低电能质量的不稳定性。
为此在220kV金堂变电站采用了SVC装置(TCR＋FC型)，这也是SVC装置在江西电网中的首次应用,同时也是国内第一座移动式无功补偿装置。
静止无功补偿器$静止无功补偿发生器介绍
静止无功补偿器$静止无功补偿发生器介绍SVC & SVG产品简介SVC静止无功补偿器(Static Var Compensator)，是一种无功补偿比较科学的方式，能提高电网的功率因数、滤除负荷的谐波、消除三相不平衡电流、改善电网运行电能质量。
基于DSP的全数字控制系统，具有运算速度快、处理数据量大，实现实时控制量计算。
该装置应用于电网，作用为：能实现调相调压功能，提高线路的输送能力，提高稳定运行水平，改善电能质量，提高供电设备的利用率，提高输电效率，改善供电质量，提高输电安全性。
应用于电气化铁路、冶金、炼钢等工业用户，可进行动态无功功率补偿，电压控制，谐波和负序治理，提高用户的生产工效，提高产品质量和降低能耗。
原理：静止无功补偿器是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。
它是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组投切）并联使用。
电容器可发出无功功率（容性的），可控电抗器可吸收无功功率（感性的）。
通过对电抗器进行调节，可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率（或反向进行），并且响应快速。
作用：静止无功补偿器在低压供配电系统中广泛应用于电压调整、改善电压水平、减少电压波动、改善功率因数、抑制电压闪变、平衡不对称负荷，静止无功补偿器配套的滤波器能吸收谐波和减小谐波干扰等。
在超高压输电系统中，静止无功补偿器的作用是提供无功补偿、调整电压，改善系统电压水平，改善电力系统的动态和暂态稳定性，抑制工频过电压等。
SVC目前广泛应用于输电系统和负载无功补偿，其典型代表是晶闸管控制电抗器＋固定电容器（TCR＋FC）、晶闸管投切电容器（TSC）、以及磁控电抗器＋固定电容器（MCR+FC）等。
TCR晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor)，由电抗器及晶闸管等构成，与系统并联并从系统吸收无功功率的静止无功装置。
通过控制晶闸管阀的导通角使其等效感抗连续变化。
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1、引言S V C 全称为静态无功补偿装置即Static Var Compensator ，主要型式有TCR 和TSC 以及两者结合。
输配电系统装设SVC 的主要用途是在动态或稳态情况下提供系统电压支持和HVDC 换流站的无功控制，同时也用于阻尼输电系统的功率振荡、平衡系统的三相电压和抑制由于负荷变化引起的波动。
一般SVC 装置通过降压变压器对35KV 电压等级进行补偿。
2、SVC 原理概述2．1 SVC 主接线图1为220KV 干练变电站SVC 回路主接线示意图，该回路共由三个支路组成，其中包括TCR 支路（即称晶闸管和电抗器组成）的相控支路、三次滤波支路和五次滤波支路。
TCR 支路为SVC 中最重要的组成部分，我们可以通过对晶闸管导通关断角大小的控制来改变该回路所输出感性电流的大小从而改变输出的感性无功。
由于TCR 支路中所输出的电流包含一定量大小的谐波成分以三、五次为主，因此需要对输出的电流进行必要的滤波从而防止本地电能质量的下降。
之所以把TCR 支SVC 静态无功补偿装置的原理和应用沈小平 上海交通大学路接成三角形也考虑到谐波的问题因为三角形接线可以使三次谐波不向外流出，但实际情况并没有那么理想因此需要三次滤波支路进行必要的滤波。
2．2 TCR 控制原理我们都知道晶闸管阀导通时，阀两端电压为零，流经阀的电流全部流过TCR 支路。
以半个周波为例当触发角为110°时，导通角为70°此时阀两端无压范围角为70°；当触发角165°时，导通角为15°此时阀两端无压范围角为15°；因此当触发角越小导通角越大，由于回路中串有电感，电流大小不能突变，导通角越大时阀导通电流有相对宽裕的范围升高到较大值，当导通角为30°或更小时，阀电流升到较大值的范围小，有时甚至没有升到较大值时阀已截止，即导通角越大电流越大。
一般SVC 晶闸管阀正相触发角在110°～165°之间，负相触发角在290°～345°之间。
图2为晶闸管导通关断时电流示意图。
图2这里必须指出TCR 触发角a 的可控范围是90度到180度。
当触发角为90度时，晶闸管全导通，此时TCR 中的电流为连续正弦波形。
当触发角从90度变到接近180度时，TCR 中的电流呈非连续脉冲波形，对称分布于正半波和负半波。
当触发角低于90度时，将在电流中引入直流分量，从而破坏并联阀正负半波的对称运行。
而当触发角为180度时，电流减小到零。
为了能保证正负半波对称波形的质量，干练站SVC图1装置的TCR 支路的触发角保留一定裕度，触发角的范围为110度至165度。
2．3 SVC 装置控制调节方式S V C 装置控制调节方式分为两类，一类称为恒无功调节，另一类称为恒电压调节。
恒无功调节方式下SVC 装置相当于一台固定容量的抵抗装置如同一般的35KV 电抗器，如要求发30MVAR 的感性无功时，对自动化系统进行设置后即可实行。
恒电压调节方式则相应要复杂一些，图3为电压调节方式下调节特性曲线。
图3图中的折线部分为SVC 的电压电流特性曲线，系统特性的网络端口等效为斜线1、2、3，系统电压为主变220kV 侧电压。
A1点称为参考电压，该点为SVC 的初设运行点。
折线A －B 段为SVC 的正常运行范围。
假设在初始运行点，系统曲线1与SVC 特性交于A1点，此时SVC 既不发出感性无功，也不发出容性无功。
当系统特性变化为上面的一条斜线2时（即系统电压升高），如果没有SVC ，系统电压将为A2’点；如装设了SVC ，通过调节晶闸管触发角，使SVC 吸收无功，系统曲线2将与SVC 特性交于A2点，由图中所示，SVC 减小了系统电压的波动。
同样，当系统特性变化为下面的一条斜线3时（即系统电压下降），调节晶闸管触发角使S VC 发出无功，可将系统运行点补偿到A3点。
由此可见，通过对SVC 的调节，可使无功量的调整均为平滑调节，且对系统电压的较大波动可起到抑制作用。
折线A －C 段表示：当系统电压降到A 点时，TCR 的晶闸管已完全关闭，相当于电抗器退出运行，SVC 特性变为电容器特性，即电容电流与电压成比例，当电压继续下降到C 点时，为防止系统切除故障由电容产生过电压，则必须将电容器也退出，此时三次，五次滤波支路将退出运行。
折线B －D 段表示：当系统电压升高到B 点时，TCR 的晶闸管完全导通，相当于电抗器全部投入，如电压继续升高，将切除电容器，则SVC 特性变为电抗特性沿B －D 变化。
在达到D 点时，考虑到电抗器自身的过热能力，需采取立即切除或限制电抗器电流的措施。
在上图中，折线A －B 段的斜率由SVC 控制装置确定，使其能在正常电压范围内，向系统提供适当的无功补偿容量。
同时，折线A －B 段斜率和A 、B 、C 、D 各点的电压等将通过系统研究和模拟仿真试验来确定，并针对干练变在系统不同运行方式等情况予以确定。
那么如果动态特性曲线没有斜率的话，为了保持电压为恒定值，若此时系统-负荷线发生了一个小的变化（即SVC 母线看出去的系统等效空载电压从斜线2至斜线3），就会导致SVC 的无功功率从其可控范围的一端跳到另一端，这样SVC 将频繁地达到其无功功率的限制值，若SVC 容量不够时电压控制的有效性就受到相应的限制。
当特性曲线加入一定的斜率后，SVC 能在外部交流系统-负荷线作大范围变化时，仍然保持在线性控制范围内。
3、SVC 装置的运行要点3.1 SVC 运行操作注意事项（以干练站为例）正常运行方式由于SVC 装置在投入后会产生奇次高次谐波，其中以3次、5次为主，因此在TCR 支路投入前必须根据实际情况投入相应的3次或5次滤波支路，干练站实际为先投入5次支路然后投入TCR ，3次支路改为自动方式。
非正常运行方式:1）3次滤波支路和5次滤波支路同时运行;2）3次滤波支路单独运行;3）5次滤波支路单独运行。
TCR 解闭锁逻辑：1）监控，调节系统无故障；2）TCR 支路隔离刀，断路器合位,保护未动作；3）5次滤波支路或3次滤波支路隔离刀，断路器合位，保护未动作。
TCR 合闸允许逻辑：1）监控，调节系统无故障，水冷投入；2）TCR 支路隔离刀，断路器分位,保护未动作；3）5次滤波支路或3次滤波支路隔离刀，断路器合位，保护未动作。
T CR 联跳逻辑：TCR 支路不允许单独运行，当5次滤波支路或3次滤波支路退出时，将联跳T CR 支路断路器。
5次或3次支路自动投切原则；1）5次或3次滤波支路隔离刀为合位；2）5次或3次滤波支路断路器实行投切电容器时，时限为10分钟；3）5次或3次滤波支路保护未动作。
3.2 SVC 保护跳闸异常处理方法3次，5次滤波支路电流保护跳闸：检查支路电流记录，确认是否出现超过保护定值的过流，若未出现，应检查对应支路保护单元过流保护是否工作正常，若确实出现过流，应检查一次设备，若熔丝熔断应予以更换，并重新测试电容值，变化应小于2％。
TCR 支路电压保护跳闸：检查电压记录，确认是否出现低于保护定值的电压，若未出现，应检查对应支路保护单元过压、失压保护是否工作正常，若确实出现异常，应分析产生原因。
TCR 支路过流保护跳闸：检查支路电流记录，确认是否出现超过保护定值的过流，若未出现，应检查对应支路保护单元过流保护是否工作正常，若确实出现过流，应检查一次设备，重点检查相控电抗器是否出现匝间短路、阀体是否出现短路、控制系统是否工作正常。
水冷系统告警或故障跳TCR ：检查水冷系统参数是否正常，水冷系统各主要部件是否正常，PLC 控制部分是否工作正常，传感器是否工作正常（对比传感器指示与水冷系统触摸屏幕指示值是否一致）。
单个阀回报异常告警：尝试复归信号，若可清除该告警，则仅需记录该告警信息，不需做其他处理，若间隔约10秒到60秒后故障再次出现，则应在TCR 检修时检查对应阀的触发、回报光纤是否正常，并更换对应位置的TE 板。
某个阀正反双向回报异常告警：尝试复归信号，若可清除该告警，则仅需记录该告警信息，不需做其他处理，若间隔约10秒到60秒后故障再次出现，则应在TCR 检修时检查对应的阀（数字万用表200k Ω档测试）正反向电阻，若小于10k Ω则说明该阀故障，应通知厂家检修。
S V C 监控系统告警或跳T C R 断路器：检查监控系统是否工作异常，根据故障指示寻找故障点，排除故障后恢复TCR 投运。
4、SVC 装置的优缺点优点I/O 点数也应留有适当裕量，但备用的I /O 点数不能太多，否则会使成本增加，可按实际需要的10%～15%考虑。
4.4 编程器和外部设备的选择在系统的实现过程中，PLC 的编程问题是非常重要的。
用户应当对所选择PLC 产品的软件功能及编程器有所了解。
通常情况下，小型控制系统一般选用价格便宜的简易编程器，如果系统较大或多台PLC 共用，可以选用功能强、编程方便的图形编程器。
如果有个人计算机，可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。
同时，为了防止因干扰、锂电池电压下降等原因破坏RAM 中的用户程序，可以选用EEP-ROM 模块作为外部设备。
五、PLC 软件系统设计的方法编制 PLC 控制程序的方法很多，这里主要介绍几种典型的编程方法。
1、图解法编程图解法是靠画图进行 PLC 程序设计。
常见的主要有梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法。
（1）梯形图法：梯形图法是用梯形图语言去编制PLC 程序。
这是一种模仿继电器控制系统的编程方法。
其图形甚至元件名称都与继电器控制电路十分相近。
这种方法很容易地就可以把原继电器控制电路移植成 PLC 的梯形图语言。
这对于熟悉继电器控制的人来说，是最方便的一种编程方法。
（2）逻辑流程图法：逻辑流程图法是用逻辑框图表示PLC 程序的执行过程，反应输入与输出的关系。
逻辑流程图法是把系统的工艺流程，用逻辑框图表示出来形成系统的逻辑流程图。
这种方法编制的PLC 控制程序逻辑思路清晰、输入与输出的因果关系及联锁条件明确。
逻辑流程图会使整个程序脉络清楚，便于分析控制程序，便于查找故障点；便于调试程序和维修程序。
（3）时序流程图法：时序流程图法是首先画出控制系统的时序图（即到某一个时间应该进行哪一项控制的控制时序图），再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图，最后把程序框图写成 PLC 程序。
时序流程图法很适合于以时间为基准的控制系统的编程方法。
（4）步进顺控法：步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。
一般比较复杂的程序，都可以分成若干个功能比较简单的程序段，一个程序段可以看成整个控制过程中的一步。
从整个角度去看，一个复杂系统的控制过程是由这样若干个步组成的。
系统控制的任务实际上可以认为在不同时刻或者在不同进程中去完成对各个步的控制。