低压静止无功发生器(SVG)
SVG与SVC的区别
SVG与SVC一．SVG称为静止无功发生器，又称高压动态无功补偿发生装置，或者静止同步补偿器。
是指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。
静止无功发生器是将采用可关断电力电子器件（如IGBT）组成的自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网上，调试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，使该电路吸收或者发出满足要求的无功功率，实现动态无功补偿的目的。
SVG组成：一个基本的静止无功发生器系统应该包括变流电路、信号检测电路、驱动电路、储能电容、连接电抗及数字信号处理器等组成部分。
交流侧所接的电感L和电容C的作用分别为阻止高次谐波进入电网和吸收相时产生的过电压。
无论是电压型，还是电流型的SVG其动态补偿的机理是相同的。
但考虑到实际应用的效能，大多采用电压型的电路结构。
静止无功发生器系统是应无功补偿快速、准确和减少谐波的要求而出现的，是采用变流器结构和新型电力电子器件、智能控制芯片实现的高性能无功补偿系统。
目前研究的热点主要围绕改善电路结构、改进信号测量技术、寻找更佳的控制方式及滤波等方面。
在进行具体的设计之前，有必要对静止无功发生器的基本原理加以介绍。
其中，由于无功电流检测的准确性、快速性关系到系统性能的好坏。
SVG分类：根据直流侧采用的储能元件是电容还是电感，可以将SVG分为电压型和电流型两种。
直流侧为电容元件的称为电压型SVG，如果将直流侧的电容器用电抗器代替，交流侧的串联电感用并联电容代替，则成为电流型的SVG。
SVG的控制分类：在SVG中，外闭环调节器输出的控制信号被视为补偿器应产生的无功电流(或无功功率)的参考值。
正是在如何由无功电流(或无功功率)参考值调节SVG真正产所需的无功电流(或无功功率)这个环节上，形成了SVG多种多样的具体控制方式。
由无功电流(或无功功率)参考值调节SVG产生所需无功电流(或无功功率)的具体控制方法，可以分为间接控制和直接控制两大类。
SVG(静止无功发生器)与SVC(无功补偿器)的作用及区别
SVG与SVC的作用及区别一、SVG的作用SVG是典型的电力电子设备，由三个基本功能模块构成：检测模块、控制运算模块及补偿输出模块。
其工作原理为由外部CT检测系统的电流信息，然后经由控制芯片分析出当前的电流信息、如PF、S、Q等；然后由控制器给出补偿的驱动信号，最后由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。
SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件（IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流。
迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。
作为有源形补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
二、SVG与SVC的区别SVG是英文StaticVarGenerator的缩写，意思是静止无功发生器；SVC是英文StaticVarCompensator的缩写，是无功补偿器的意思（1）SVG它可分为电压型和电流型两种，其既可提供滞后的无功功率，又可提供超前的无功功率。
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，实现功率无功补偿的目的。
（2）SVC它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（TCR）和晶闸管投切电容器（FC）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（MSC）配合使用的装置。
点评：SVG是调整系统电压的主要设备，个人认为其核心为自换向桥式电路，通过IGBT （风机中均按照有该元件）控制实现自换相桥式电路的电流的变化，而自换相桥式电路一般有多个功率单元（目前暂还不清楚）串联组织，形成一个星形接线，发出补偿电流进而调整母线电压。
一种基于无功补偿的SVG低压静止无功发生器[实用新型专利]
![一种基于无功补偿的SVG低压静止无功发生器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/cae224fba2161479161128c0.png)
专利名称：一种基于无功补偿的SVG低压静止无功发生器专利类型：实用新型专利
发明人：赵沙沙,王东,文迪,孟凡涛
申请号：CN201820540228.3
申请日：20180417
公开号：CN208062801U
公开日：
20181106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开一种基于无功补偿的SVG低压静止无功发生器，包括无功检测系统和无功补偿系统，无功检测系统包括电流检测传感器和PLL锁相环，电流检测传感器的进口端与三相电路相连，电流检测传感器的出口端与PLL锁相环相连，无功补偿系统包括AD转换电路、数字信号处理器和SVG主电路，PLL锁相环与AD转换电路相连通，AD转换电路与数字信号处理器相连通，SVG主电路包括驱动电路和逆变电路，数字信号处理器与驱动电路相连接，驱动电路与逆变电路相连，该无功发生器的无功补偿的效率更高，效果更好，结构简单新颖没实用性高。
申请人：山东科技大学
地址：266590 山东省青岛市黄岛区经济技术开发区前湾港路579号
国籍：CN
代理机构：青岛智地领创专利代理有限公司
代理人：陈海滨
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静止无功发生器（SVG）在低压系统的应用
静止无功发生器（SVG ）在低压系统的应用摘要：我公司大量的大功率电机及整流负载，同时冲击性负载及变频设备（整流变频单元的存在）会导致无功变化快和电压波动大，从而导致功率因数较低，无功变化较快，对 3150kVA 配变系统的功率情况、谐波电流及畸变率进行详细的测量并改造。
关键词：静止无功发生器（SVG）；功率因数；电能质量；1.我公司配电系统运行现状及问题2016年我公司新建制酸项目，主变采用S11-3150-10/0.4一台，传统电容器补偿； 2017年年底投运，经半年试运，我们发现系统功率因数不达标，受到电业部门罚款，部分设备偶尔不明原因停车，部分电机额定电流的情况下温升过高现象等；2、现场测试方案及结果根据出现的问题，我们对整个供电系统进行了梳理，发现系统中存在较大功率电解整流器件，部分较大功率电机生产负荷变动较大，经过分析，我们认为可能是系统功率因数不稳及电能质量存在问题，决定外委对公司3150kVA低压配电系统进行电能质量测试。
2.1详细测试方案测试对象： 3150kVA变压器低压侧出线电压和采样电流；测试工具：elspec G4000 电能质量监测仪、笔记本电脑；测试内容：电压、电流、有功容量、无功容量、功率因数、谐波电压、谐波电流、谐波畸变率、三相不平衡等相关的电能质量参数；2.2存在问题汇总3.4.1根据数据分析系统的功率因数非常低，且短时间无功变化非常大，最低低至 0.2，最高0.5，大部分为感性无功及冲击性负载，有一小部分容性无功存在，传统无功补偿不能满足补偿要求，需要进行新型补偿方式治理。
3.4.2根据数据可以看到在测试时间阶段总的电流畸变率为4.7%左右，电压畸变率为6.7%左右，超过国标要求，对供配电系统的安全稳定运行存在危险隐患。
2.3解决方案采用静止无功发生器（SVG）进行无功补偿，解决传统电容柜无法补偿感性无功的问题；传统LC无功补偿只能补偿容性无功，响应速度慢，且不能解决其他电能质量问题。
低压静止无功发生器(SVG)
使用环境* 环境温度：-25℃～40℃* 最大日温差：25℃* 海拔高度：≤2000m* 环境相对湿度：年平均值≤90%* 地震烈度：8度* 污秽等级：Ⅲ* 安装方式：本套设备安装在户内供电条件* 系统标准电压：400V、660V、1140V* 最高工作电压：440V、730V、1250V* 额定频率：50Hz、60Hz* 相数：3* 控制电源：AC220V10A技术指标* 额定容量：根据用户要求或我公司测量结果* 功率因数：0.99以上* 响应时间：≤10ms* 交流取样电流：0A～5A* 防护等级：IP30技术特点* 能够根据电网系统无功功率大小和电压控制要求自动无级连续补偿无功功率，提高系统功率因数，保证系统功率因数在0.99以上* 不仅不产生谐波，而且能在补偿无功功率的同时动态补偿谐波* 响应速度快，完全实现了无级补偿，10ms之内完成对动态负荷的补偿* 优越的“软件电子狗”电路和容错技术，可以自动发现程序运行错误并瞬间复位计算机，彻底杜绝了“死机”现象* 独有的“硬件电路故障保护电路”，确保控制器内任意电路损坏后或“死机”瞬间都不会引发输出误动作* 全数字化控制，实时检测并计算无功功率* 控制电路简单可靠，功能强大，功能扩展、调试维护方便* 控制器具有良好的人机界面，智能判断、优化控制、快速响应，实现全数字化液晶显示，具有联网通讯功能，可查看时间、运行方式以及电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、故障信息等* 保护措施齐全（过压、欠压、短路、过流等保护），自动化程度高* 结构设计合理，使用方便* 提高电力系统的静态和动态稳定性* 减少电压和电流的不平衡，提高电网质量，稳定系统电压，抑制电压闪变* 降低网损，高效节能，提高电气设备效率，增加变压器带载容量* 设备内置自放电元件，装置脱离电网后，可在5秒内将残留电压降至50伏以下* 以电压、功率因数和无功需求量作为控制目标，将电压控制在设定的范围内* RS232通讯接口，可与计算机等设备连接通讯规格型号低压SVG按电压等级分为：400V系统、660V系统、1140V系统。
新一代无功补偿SVG技术应用介绍
目的和背景
目的
介绍新一代无功补偿SVG技术的原理、特点、应用和发展趋势，为相关领域的 研究和应用提供参考。
背景
随着电力电子技术和控制理论的不断发展，SVG技术在电力系统中的应用越来 越广泛，成为改善电能质量、提高系统稳定性和节能减排的重要手段。
04 新一代无功补偿SVG技术 应用案例
案例一：电力系统的无功补偿
总结词
SVG在电力系统中主要用于平衡无功功率，提高电压稳定性，减少系统损耗，增 强系统抗干扰能力。
详细描述
SVG通过快速、动态的无功补偿，有效解决电力系统中由于无功功率不平衡导致 的电压波动、谐波干扰等问题。在电力系统中，SVG可接入变电站或配电系统， 根据实时监测的电压和无功需求，动态调节无功输出，确保系统稳定运行。
05 结论
技术价值总结
高效性
SVG技术能够快速、准确地响应系统 无功需求的变化，提高电力系统的稳 定性。
灵活性
SVG具备高度的可配置性，可以根据 实际需求调整补偿容量和响应速度， 满足多样化的应用场景。
兼容性
新一代SVG技术能够与现有无功补偿 设备无缝集成，降低改造和升级的成 本。
环保性
SVG技术采用电力电子器件，相较于 传统无功补偿设备，具有更高的能源 利用效率和较低的能耗。
新一代无功补偿SVG技术应用介 绍
目 录
• 引言 • SVG技术概述 • 新一代无功补偿SVG技术介绍 • 新一代无功补偿SVG技术应用案例 • 结论
01 引言
主题简介
SVG技术
SVG是静止无功补偿器（Static Var Generator）的简称，是一种 用于动态无功补偿的电力电子装置。
SVG静止无功发生器
静止无功发生器 Static Var Generator (SVG)SVG的主要功能◆补偿无功功率，提高功率因数，降低线损，节能降耗配电系统中的大量负荷，如异步电动机、感应电炉以及大容量整流设备等，在运行中都表现为感性，在实现有功电能转换的同时，也会消耗大量的无功；同时，输配电网络中的变压器、线路等的阻抗也表现为感性，在流过电流的时候也会消耗无功，导致系统功率因数降低。
对于系统而言，负荷的低功率因数，会增加供电线路上的电能损失和电压损失，降低了电压质量，同时，无功电流也会降低发、输、供电设备的有效利用率；对于电力用户而言，低功率因数会增加电费支出，加大生产成本。
◆抑制电压波动和闪变电压波动和闪变主要是由于负荷急剧变动引起的。
负荷的急剧变动使系统的电压损耗也应快速变化，从而使电气设备的端电压出现波动现象。
电压波动主要是由冲击性的非线性负载的快速变化引起的，典型的非线性负载如电弧炉、轧钢机、电气化铁路等。
当电压变化超过允许值时，就不能满足用户对电压质量的要求，会导致设备运行性能不良，出现过电流、过热、保护装置误动作及设备烧坏等到事故，并且设备性能、生产效率和产品质量都将受到影响。
其不良影响包括：影响产品质量、影响设备使用寿命、造成照明光通量的变化，总之，电压波动和闪变对安全生产及人体健康都是极为不利的。
◆抑制三相不平衡配电网中存在着大量的三相不平衡负载，典型的如电气化铁路牵引负荷和交流电弧炉等。
这类负荷在接入电网后会向系统注入大量的谐波电流，导致系统三相电压不平衡；同时，线路、变压器等输变电设备三相阻抗的不平衡也会导致电压不平衡问题的产生。
三相电压不平衡会对负荷和电网元器件造成很大的危害。
不平衡电压会导致中心点形成较高对地电压，从而使电子设备积累大量的静电，对电子设备造成致命的损坏；负序电流会造成变压器内部磁旋涡，使铁损加大，造成变压器发热，有效容量减小；同时三相负载不平衡运行，将增加输配电线路的损耗。
(完整版)静止无功发生器(SVG原理简介)
PHIMIKAPHIMIKA静止无功发生器——（SVG）原理简介深圳市兆晟科技有限公司飞明佳电气科技PHIMIKAPHIMIKA静止无功发生器——（SVG）原理简介静止无功发生器 (SVG) 是指采用全控型电力电子器件组成的桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。
SVG 的思想早在 20 世纪 70 年代就有人提出 ,1980 年日本研制出了 20MVA 的采用强迫换相晶闸管桥式电路的SVG，1991 年和 1994 年日本和美国分别研制成功了80MVA 和 10OMVA 的采用 GTO 晶闸管的SVG 。
目前国际上有关 SVG 的研究和将其应用于电网或工业实际的兴趣正是方兴未艾 , 国内有关的研究也已见诸报道。
与传统的以 TCR 为代表的 SVC 相比 ,SVG 的调节速度更快 , 运行范围宽 , 而且在采取多重化或PWM 技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量。
更重要的是 ,SVG 使用的电抗器和电容元件远比SVC 中使用的电抗器和电容要小 , 这将大大缩小装置的体积和成本。
由于 SVG 具有如此优越的性能 , 是今后动态无功补偿装置的重要发展方向。
一、SVG 的基本原理及特点SVG 的基本原理是将桥式变流电路通过电抗器并联 ( 或直接并联 ) 在电网上 , 适当调节桥式变流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 , 使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流 , 从而实现动态无功补偿的目的。
在单相电路中 , 与基波无功功率有关的能量是在电源和负载之间来回往返的。
但是在平衡的三相电路中 , 不论负载的功率因数如何 , 三相瞬时功率之和是一定的 , 在任何时刻都等于三相总的有功功率。
因此总体上看，在三相电路的电源和负载之间没有无功能量的来回往返 ,无功能量是在三相之间来回往返的。
所以 , 如果能用某种方法将三相各部分总体上统一起来处理 , 则因为总体来看三相电路电源和负载间没有无功能量的传递 , 在总的负载侧就无需设置无功储能元件。
SVG与储能装置在低压微电网中的综合应用
中文摘要中文摘要在低压微电网中，由于分布式电源的不稳定性，将导致系统有功功率发生大幅波动，进而严重影响系统母线电压，为此采用静止无功发生器(SVG)与储能装置协同配合改善系统功率因数，维持母线侧电压。
首先，从无功功率和功率因数的概念出发，分别从正弦电路和非正弦电路这两个方面进行介绍，然后从是否考虑损耗这个角度描述了SVG的工作原理和等效电路，确定了SVG的主电路结构，另外还简单介绍了无锁相环的无功电流检测技术和基于单神经元PID的SVG控制策略。
其次，对混合储能系统结构设计进行分析，重点介绍了蓄电池、超级电容和锂电池的数学模型和相应的充放电控制策略，根据它们性能的优缺点，简单介绍了在不同电压变动下的直流母线电压控制策略。
最后，在前面研究的内容基础之上使用MATLAB/Simulink搭建SVG和混合储能系统的仿真模型，并且对它们的性能进行仿真分析，仿真结果表明，单神经元PID控制策略有着比传统PID控制策略更好的补偿效果；针对不同电压变动情况，混合储能系统采用相应的控制策略可以维持直流母线电压；在低压微电网中，引入SVG与混合储能系统，不仅可以维持母线电压，还具有较好的无功补偿效果。
关键词：无功补偿；静止无功发生器；单神经元PID控制；混合储能系统；直流母线电压ABSTRACTABSTRACTIn low-voltage microgrid, due to the instability of distributed power supply, the active power of the system will fluctuate greatly, which will seriously affect the bus voltage of the system. Therefore, the static reactive power generator (SVG) and the energy storage device are used to improve the power factor of the system and maintain the bus voltage.Firstly, starting from the concept of reactive power and power factor, respectively from the sinusoidal and non-sinusoidal circuit is presented in these two aspects, and then from the Angle of consider loss this describes the equivalent circuit and working principle of SVG, determine the main circuit structure of SVG, and simple introduce phase locked loop of reactive current detection technology and SVG based on single neuron PID control strategy.Secondly, the structure design of hybrid energy storage system is analyzed, and the mathematical models of accumulator, supercapacitor and lithium battery and the corresponding charging and discharging control strategies are emphatically introduced.Finally, on the basis of the previous research, MATLAB/Simulink was used to build simulation models of SVG and hybrid energy storage system, and their performance was simulated. The simulation results showed that the single-neuron PID control strategy had better compensation effect than the traditional PID control strategy. According to different voltage variations, the hybrid energy storage system adopts the corresponding control strategy to maintain the dc bus voltage. In low voltage microgrid, SVG and hybrid energy storage system can not only maintain bus voltage, but also have better reactive power compensation effect.Key words:Reactive Power Compensation; Static Var Generator; Single Neural PID Control; Hybrid Energy Storage System; Dc Bus V oltage目录目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国内外SVG的研究现状 (2)1.2.2 国内外储能技术的研究现状 (2)1.3 本文主要研究内容 (4)第二章SVG的工作原理及主电路研究 (5)2.1 无功功率理论 (5)2.2 静止无功发生器的理论表述 (7)2.3 静止无功发生器的主电路 (9)2.4 本章总结 (10)第三章无功电流检测与SVG的控制策略研究 (11)3.1 无功电流检测技术 (11)3.1.1 无功电流实时检测 (11)3.1.2 无锁相环的无功电流实时检测 (12)3.2 SVG的控制方法 (15)3.2.1 电流直接控制法 (15)3.2.2 电流间接控制法 (17)3.2.3 两种控制方案比较分析 (19)3.3 神经元PID控制策略 (19)3.3.1 神经网络概述 (19)3.3.2 人工神经元模型 (20)3.3.3 神经元PID控制器 (22)3.4 本章总结 (26)第四章混合储能系统结构设计与控制策略 (27)4.1 混合储能单元类型选择及其拓扑结构设计 (27)4.2 混合储能系统建模与控制策略 (28)SVG与储能装置在低压微电网中的综合应用4.2.1 蓄电池储能系统建模与控制策略研究 (28)4.2.2 超级电容储能系统建模与控制策略研究 (29)4.2.3 锂电池储能系统建模与控制策略研究 (31)4.3 直流母线电压控制策略 (33)4.4 本章总结 (35)第五章SVG与混合储能系统仿真实验研究 (37)5.1 仿真模型的建立 (37)5.2 系统仿真 (43)5.2.1 静止无功发生器的仿真 (43)5.2.2 储能系统的仿真 (48)5.2.3 静止无功发生器与储能系统相结合的仿真 (52)5.3 本章总结 (55)第六章总结与展望 (57)6.1 总结 (57)6.2 展望 (58)参考文献 (59)致谢 (63)攻读学位期间发表的学术论文目录 (65)VI第一章绪论第一章绪论1.1 课题研究背景及意义近年来，微电网的建设发生了日新月异的变化，储能在微网中扮演着越来越重要的角色，其应用范围涉及整个电能生产的各个环节。
静止无功发生器(SVG)无功补偿
静止无功发生器（SVG）无功补偿专业知识：静止无功发生器（SVG）是指采用全控型电力电子器件组成的桥式变流器来进态无功补偿的装置。
SVG的思想早在20世纪70年代就有人提出,1980 年日本研制出了20MVA 的采用强迫换相晶闸管桥式电路的SVG，1991年和1994年日本和美国分别研制成功了80MVA和10OMVA的采用GTO晶闸管的SVG。
目前国际上有关SVG的研究和将其应用于电网或工业实际的兴趣正是方兴未艾,国内有关的研究也已见诸报道。
与传统的以TCR为代表的SVC相比,SVG的调节速度更快,运行范围宽,而且在采取多重化或PWM技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量。
更重要的是,SVG使用的电抗器和电容元件远比SVC中使用的电抗器和电容要小,这将大大缩小装置的体积和成本。
由于SVG具有如此优越的性能,是今后动态无功补偿装置的重要发展方向。
无功补偿的专业知识：与电网中的有功损耗相比，无功损耗要大的多，这是因为高压线路、变压器的等值电抗要比电阻大得多，并且变压器的励磁无功损耗也要比励磁有功损耗更大，事实证明电网最基本的无功电源——发电机所发出的无功功率远远满足不了电网对无功的需求，因此对电网进行无功补偿显得尤为必要。
另外，对电网采取适当的无功补偿可以稳定受端及电网的电压，在长距离输电线路中选择合适的地点设置无功补偿装置，还可以改善电网性能，提高输电能力，在负荷侧合理配置无功，可以提高供用电系统的功率因数，减少功率损耗，因此，电网中无功补偿的作用已得到普遍重视。
1.电网无功补偿的方法电网无功补偿方法有很多种，从传统的带旋转机械的方式到现代的电力电子元件的应用经历了近一个世纪的发展历程，下面将按无功补偿方式的发展顺序逐一论述电网的无功补偿方法。
1.1同步调相机同步调相机是一种专门设计的无功功率电源，相当于空载运行的同步电动机。
调节其励磁电流可以发出或吸收无功功率，在其过励磁运行时，向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，可提高系统电压；在欠励磁运行时，它会从系统吸取感性无功功率而起无功负荷的作用，可降低系统电压，同步调相机欠励磁运行吸收无功功率的能力，约为其过励磁运行发出无功功率容量的50％～65％。
静止型动态无功发生器(SVG)故障分析与处理
静止型动态无功发生器（SVG）故障分析与处理【摘要】主要通过SVG的保养及维护、SVG故障查询方法、SVG常见故障分析和处理，让现场技术人员掌握一定维护、故障分析和简单故障处理能力，在设备出现故障后及时进行相应的处理。
【关键词】静止型动态无功发生器（SVG）；维护；分析；处理一、引言随着时代的发展无功补偿技术经历了机械开关投切时代、晶闸管半控时代和IGBT全控时代，IGBT全控时代的代表产品就是静止型动态无功发生器（SVG），发展至今SVG已成为目前最先进最高级的无功补偿型式，在煤炭、冶金、电网、化工、铁路及新能源等行业都得到了广泛的应用，但是由于国内电网环境比较恶劣，SVG长期工作在这样的条件下难免会出现一些故障和问题，如果出现SVG 问题后不能及时恢复，可能会影响供电质量，对用电设备造成损害，甚至影响企业生产，导致一定的经济损失，这就要求现场技术人员必须掌握一定维护、故障分析和简单故障处理能力。
二、SVG的保养及维护静止型动态无功发生器（SVG）的维护是十分重要的，进行全面的维护可以减少SVG的故障率。
虽然SVG具有高度的可靠性和免维护性，但是，由于环境的温度、湿度、粉尘、振动及电网质量等因素的影响，SVG内部器件的老化及磨损等诸多原因，都会导致SVG潜在的故障发生，因此，必须有专业维护人员对SVG进行日常和定期维护保养。
三、SVG故障查询方法1、故障检索法故障检索法是一种依照故障现象来反推故障原因，并在推理过程中逐步进行故障分析和初步制定解决方案的一种推理思路。
SVG在进行故障分析时主要依托上位机监控系统，通过对故障数据、故障曲线、故障录波等一系列分析，归纳出最终结论。
具体方法如下：1）通过监控系统界面事件与报警信息窗口确认故障的类型、故障时间等信息。
2）通过监控系统界面的每相单元故障信息窗口查询故障单元的具体故障信息。
3）通过监控系统界面的历史记录、历史曲线菜单查询，设备故障时的电网电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、谐波含量等情况，以及SVG输出电流，每个单元的直流电压、故障变位等信息。
静止无功发生器(SVG)技术协议书
天河能源110KV变电站工程静态无功发生器（SVG）技术规范书买方：卖方2013年12月30日1.总则1.1.本设备技术规范书适用于天河能源科技有限公司110KV变电站工程动态无功补偿成套装置，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2.本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应提供符合工业标准和本规范书的优质产品。
1.3.如果投标方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着投标方提供的设备（或系统）完全符合本技术规范书的要求。
如有异议，不管是多么微小，都应在投标书“技术规格偏差表”中加以详细描述。
1.4.本设备技术规范书所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
1.5.本设备技术规范书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。
1.6.在签订合同之后，招标人有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，在设备投料生产前，投标人在设计上给予修改。
具体项目由买卖双方共同商定。
1.7.本设备技术规范书未尽事宜，由招、投标双方协商确定。
1.8.专用工具与仪器仪表1.8.1.投标人应提供安装时必需的专用工具和仪器仪表，费用应包括在投标总价中。
1.8.2.投标人应推荐可能使用的专用工具和仪器仪表，并应在商务标书中分别列出其单价和总价，供业主选购。
2.标准和规范2.1.合同设备包括投标方向其他厂商购买的所有附件和设备，这些附件和设备应符合相应的标准规范或法规的最新版本或其修正本的要求, 除非另有特别说明，将包括在投标期内有效的任何修正和补充。
2.2.除非合同另有规定，均须遵守最新的国家标准（GB）和国际电工委员会(IEC)标准以及国际单位制(SI)标准，尚没有国际性标准的，可采用相应的生产国所采用的标准，但其技术等方面标准不得低于国家、电力行业对此的各种标准、法规、规定所提出的要求,当上述标准不一致时按高标准执行。
中电SVG产品说明书
低压静止无功发生器（SVG）1.电能质量问题电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。
衡量电能质量的主要指标有电压、频率、波形，其所存在的问题包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平横、瞬时或暂态过电压、波形畸变、电压暂降、暂升以及供电连续性等。
低压配电网作为整个电网不可否却的部分，应用领域非常广泛和分散，如工厂生产、机械加工、楼宇智能、城乡配电。
由于他们的用电负荷复杂、分散、随机，因而产生了一系列的电能质量问题。
2.优越的治理电能质量产品-SVGBR系列低压静止无功补偿器主要用于400V电压系统。
模块化的设计提高了整机可靠性，其调节速度快，运行范围宽，在采用多重化、多电平等PWM技术措施后大大减小了补偿点的载波频率谐波的含量。
其工作原理主要是通过外部电流互感器（CT）实时检测负载电流，通过内部DSP计算后提取出负载电流的无功成分、谐波、不平衡量，然后将PWM信号发送给内部IGBT根据设置来控制逆变器产生满足要求的无功电流、低次谐波电流、不平衡量，达到无功补偿、治理谐波和治理三相不平衡的目的。
SVG工作原理图室内配电室和室外台区两种不同规格尺寸柜体2.1 SVG产品的特点◆采用模块化设计，各单元模块可单独或同时补偿无功、谐波、三相不平衡；◆控制系统采用DSP+FPGA控制架构，控制器能够直观显示和修改各种参数；◆控制波动和闪变能力较强，阻尼电网震荡；◆采用PWM交错技术，自身谐波低；◆相应速度快，小于5ms；◆过压、欠压、过流、过载、触发异常、过温等保护完善；◆适用于室内开关柜并柜安装和室外吊装两种；◆增加容量，降低损耗，净化电网；◆设计寿命20年。
2.2 SVG产品功能2.2.1无功补偿效补偿装置通过检测电网电流超前或滞后电压的状态来判断电网处于感性或容性，发出与电网同频率并相反的无功电流与之抵消，即当电网处于感性时，发出容性电流，当电网处于容性时，发出感性无功，从而达到补偿无功的目的。
低压静止无功发生器
低压静止无功发生器（SVG）解决的问题☀通过奥特迅低压SVG装置补偿无功功率，可以提高电网的功率因数。
☀奥特迅低压SVG装置提供无功功率补偿，以减少发、供电设备的设计容量，减少投资。
☀有效降低线损。
提高功率因数后，线损率下降减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。
工作原理以无功补偿为主，兼顾谐波补偿功能。
通过检测用户设备中的无功电流，通过其控制系统进行闭环运算，驱动PWM变流器的功率器件（IGBT），从而使SVG输出与用户设备中大小相等、方向相反的无功电流，从而对消用户设备产生的无功，达到无功补偿的目的。
电网用户设备i S i Li CSVG低压电能质量治理装置包括两电平PWM变流器、三电平PWM变流器、两电平PWM变流器多重化等拓扑结构。
两电平PWM变流器结构主要应用于380V、660V电压等级的较小额定电流的装置，也可以采用IGBT并联结构的两电平PWM变流器实现较大额定电流输出；两电平PWM 变流器多重化结构主要应用于380V、660V电压等级的较大额定电流的装置；三电平PWM变流器结构主要应用于1140V电网。
技术参数输入电压电网电压三相交流，50Hz±1Hz，380V/660V/1140V允许电压幅值波动范围±15%电压谐波畸变率≤5%性能额定容量380V：100kVar/150kVar/200kVar/300kVar/400kVar/450kVar/500kVar660V：100kVar/200kVar/300kVar/400kVar/500kVar/600kVar/750kVar 补偿性能以无功补偿为主，兼有谐波补偿功能。
额定感性无功到额定容性无功，连续调节；可选择性补偿5、7等次谐波，谐波补偿率≥80%；功率因数>0.95(补偿容量范围内)输出谐波电压含量<5%输出谐波电流含量<3%过载能力短时过负荷能力不低于1.5倍（2秒）1.05倍额定容量连续运行，1.1倍1分钟具有满功率限流功能运行效率≥97%系统全响应时间≤10ms与其他设备配合使用可多台SVG并机使用，也可与无源电容补偿组（如传统电容柜、LC滤波柜）配合工作控制控制方式瞬时电流检测技术直流侧电压平衡控制技术PWM电流跟踪控制技术控制芯片最先进的数字信号处理芯片DSP现场可编程门阵列FPGA控制功能无功功率补偿、谐波电流补偿电网电压不对称度<10%时稳定运行控制电源380VAC通讯协议Modbus、RS485监控界面显示：电网、负载、设备的电压、电流数据，设备的工作参数，设备的工作信息，设备的故障及警告状态等。
低压静止无功发生器及其信号检测
低压静止无功发生器及其信号检测李伟波，罗耀华 哈尔滨工程大学自动化学院，哈尔滨 (150001) E-mail:*******************摘 要：分析了采用三相变流器为主电路结构的低压静止无功发生器（SVG ）装置的基本结 构、信号检测及处理过程。
控制上采用了基于瞬时无功功率理论的直接电流控制方法。
根据 同时补偿基波无功和谐波的要求确定具体的信号检测和处理方案。
详细分析了基于瞬时无功功率理论的- 无功电流检测法，同时给出了坐标变换公式和具体的硬件检测电路。
利用 数字信号处理器（DSP ）来产生 SVPWM 信号，以控制功率驱动模块（IPM ）中功率开关通 断，使其输出需要补偿的无功。
信号检测硬件部分都通过实验进行了验证，最后用 MATLAB 软件对算法进行了仿真。
实验及仿真结果证明该方案不仅能精确补偿基波无功功率，同时具 有抑制谐波的作用。
关键词：无功功率补偿；静止无功发生器；瞬时无功功率理论；数字信号处理器 中图分类号：TM714.3在低压供电无功补偿领域中，静止无功发生器（SVG ）是最新发展起来的无功补偿技术， 它不仅可以实时、精确地补偿无功功率，同时能够起到滤波和抑制谐波的作用，因此日益成 为无功功率补偿的重要手段。
目前针对静止无功发生器的研究热点主要集中在主电路结构、 实时检测、系统的保护和控制算法的改进等方面，而实时信号的检测尤为重要。
为了有效补 偿和抑制负载产生的谐波电流，首先必须精确检测负载电流中的谐波分量，谐波和无功检测 是进行谐波抑制和无功补偿的关键技术。
谐波和无功电流的实时检测有多种方法[1]．包括同步检测法、快速傅立叶变换法、基于 时域分析的有功电流分离法和基于瞬时无功功率理论的检测法等，前几种方法计算量大，或 对电网频率敏感，实际应用最多的是基于瞬时无功功率理论的检测法。
本文即采用基于瞬时无功功率理论的- 检测法，采用数字信号处理器作为运算控制器。
通过实时的检测、简 单的计算即可完成对 IPM 模块中功率开关的精确控制。
静止无功发生器(SVG)的控制策略研究及实现
Key words：Static Var Generator; Instantaneous Reactive Power; Current Tracking
Control; Filtering
III中原工学院硕士学位论文 Nhomakorabea目录
目
录
1.绪论.................................................................................................................................. 1 1.1 课题研究背景及意义 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 1.2 SVG 的研究现状及趋势 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·2 1.3 论文的研究工作介绍 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·4 2. SVG 系统设计 ..................................................
静止无功发生器SVG(STATCOM)在城市电网应用研究的开题报告
静止无功发生器SVG(STATCOM)在城市电网应用研究的开题报告一、选题背景随着城市电力网的发展和城市用电负荷的不断增加，电力系统稳定性和电能质量成为了一个越来越重要的问题。
静止无功发生器（SVG）作为一种先进的电力电子装置，被广泛应用于电力系统中，用于电力电网的动态无功补偿、调节和保护措施的实施以及电能质量的提高。
本论文将研究SVG在城市电网中的应用，探究其在城市电网中的优点和应用价值。
二、研究内容1. SVG的原理及其在城市电网中的应用场景及方案研究2. 城市电网负荷、电压及电流波形分析，了解SVG在应用过程中的优点和需要解决的问题3. 城市电网环境中的SVG性能测试及性能参数分析4. 现有常规电力电子装置在城市电网中的应用对比分析5. 城市电网中SVG的实际测量数据和实验结果分析三、研究目标1. 分析SVG在城市电网中的应用优势和价值。
2. 研究SVG在城市电网中的应用方案，掌握其原理和实现方法。
3. 对城市电网负荷、电压及电流波形进行分析，探讨SVG的作用和效果。
4. 实际测试和实验测量SVG在城市电网中的性能参数。
5. 分析SVG在城市电网中与传统电力电子装置的优缺点比较。
四、研究意义1. 研究城市电网中SVG的应用优势和价值，对于提高电力系统的动态无功补偿和电能质量均具有重要意义。
2. 研究城市电网中SVG的原理、应用方案和实现方法，有利于推广和应用SVG在电力系统中。
3. 通过分析城市电网负荷、电压及电流波形，掌握SVG在城市电网中的作用和效果，为电网优化和控制提供实际可行的方案。
4. 研究SVG在城市电网中与传统电力电子装置的优缺点比较，为实践应用提供参考，有利于SGV在城市电网中的推广应用。
静止型动态无功发生器(SVG)故障分析与处理
电力科技2016年10期︱283︱静止型动态无功发生器（SVG）故障分析与处理乐 钰中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550001摘要：在电网运行中，传统的无功功率补偿设备的补偿范围比较小，日常运行成本比较高，因此无功功率补偿效果比较差。
而静止无功发生器（STATIC VAR GENERATOR，简称SVG）是一种全新的电子技术，无功功率补偿性能比较好，应用范围广泛。
对此，本文首先介绍了静止型动态无功发生器（SVG）的结构特征，然后对其常见故障以及故障处理办法进行了详细探究。
关键词：静止无功发生器；无功电流检测；故障处理中图分类号：TM714.3 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2016）10-0283-011 引言 随着科学技术的发展，无功补偿技术也取得了很大进步，现如今，SVG 已经发展成为最为先进的无功补偿型式。
但是，在电网实际运行过程中，容易受到各类因素的影响，SVG 可能会出现一些故障问题，因此，对SVG 故障分析以及处理办法进行详细探究具有十分重要的现实意义。
2 静止型动态无功发生器（SVG）的基本结构 SVG 指的是通过运用自换相桥式变流器实现动态无功补偿，SVG 的电路结构一般为电压型桥式，如图1所示。
图1 SVG 单元结构SVG 电路形式有两种，即电流型桥式电路以及电压型桥式电路，其中，如果前者发生故障问题，则会造成较大危害，因此，在实际应用中，SVG 一般采用电压型桥式电路，如图1所示。
在电压型桥式电路中，储能元件为直流侧电容，其能够将直流电压逆变转变为交流电压，然后再串联入电网中，以此发挥电流和滤除波纹的作用。
通常情况下，直流侧不需要安装储能元件，通过并联电容能够形成电压源。
除此以外，在直流侧电压的钳位作用下，交流侧所输出的电压为锯齿波，由于负载阻抗的情况是不同的，因此，交流侧输出电流波形和相位也会有一定的区别。
3 静止型动态无功发生器（SVG）故障分析与处理3.1 单元过压故障3.1.1 故障原因单元过压保护指的是，如果单元直流侧电压能够达到1230V，则其能够对功率单元元器件以及其他元器件设备进行保护。
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使用环境
* 环境温度：-25℃～40℃
* 最大日温差：25℃
* 海拔高度：≤2000m
* 环境相对湿度：年平均值≤90%
* 地震烈度：8度
* 污秽等级：Ⅲ
* 安装方式：本套设备安装在户内
供电条件
* 系统标准电压：400V、660V、1140V
* 最高工作电压：440V、730V、1250V
* 额定频率：50Hz、60Hz
* 相数：3
* 控制电源：AC220V10A
技术指标
* 额定容量：根据用户要求或我公司测量结果
* 功率因数：0.99以上
* 响应时间：≤10ms
* 交流取样电流：0A～5A
* 防护等级：IP30
技术特点
* 能够根据电网系统无功功率大小和电压控制要求自动无级连续补偿无功功率，提高系统功率因数，保证系统功率因数在0.99以上
* 不仅不产生谐波，而且能在补偿无功功率的同时动态补偿谐波
* 响应速度快，完全实现了无级补偿，10ms之内完成对动态负荷的补偿
* 优越的“软件电子狗”电路和容错技术，可以自动发现程序运行错误并瞬间复位计算机，彻底杜绝了“死机”现象
* 独有的“硬件电路故障保护电路”，确保控制器内任意电路损坏后或“死机”瞬间都不会引发输出误动作
* 全数字化控制，实时检测并计算无功功率
* 控制电路简单可靠，功能强大，功能扩展、调试维护方便
* 控制器具有良好的人机界面，智能判断、优化控制、快速响应，实现全数字化液晶显示，具有联网通讯功能，可查看时间、运行方式以及电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、故障信息等
* 保护措施齐全（过压、欠压、短路、过流等保护），自动化程度高
* 结构设计合理，使用方便
* 提高电力系统的静态和动态稳定性
* 减少电压和电流的不平衡，提高电网质量，稳定系统电压，抑制电压闪变
* 降低网损，高效节能，提高电气设备效率，增加变压器带载容量
* 设备内置自放电元件，装置脱离电网后，可在5秒内将残留电压降至50伏以下
* 以电压、功率因数和无功需求量作为控制目标，将电压控制在设定的范围内
* RS232通讯接口，可与计算机等设备连接通讯
规格型号
低压SVG按电压等级分为：400V系统、660V系统、1140V系统。
其规格型号为：
常用系列
1.低压静止无功发生器（SVG）-400V系列
注：可多个SVG并联使用，补偿容量和外形尺寸可根据用户要求定做。
2.低压静止无功发生器（SVG）-660V系列
注：可多个SVG并联使用，补偿容量和外形尺寸可根据用户要求定做。
3.低压静止无功发生器（SVG）-1140V系列
注：可多个SVG并联使用，补偿容量和外形尺寸可根据用户要求定做。
应用领域
电弧炉
电弧炉做为非线性及无规律负荷接入电网，将会对电网产生一系列不良影响，其中主要是：
* 导致电网严重三相不平衡，产生负序电流
* 产生高次谐波，其中普遍存在如2、4次偶次谐波与3、5、7次等奇次谐波共存的状况，使电压畸变更趋复杂化
* 存在严重的电压闪变
* 功率因数低
采用低压静止无功发生器（SVG）具有的分相补偿功能可以消除电弧炉造成的三相不平衡，滤波功能可以消除有害的高次谐波，并且稳定母线电网电压，增加其有功功率的输
出，提高生产效率，并且最大限度地降低电压闪变的影响。
轧机
轧机在工作中产生的无功冲击负荷会对电网造成以下影响：
* 功率因数下降
* 引起电压波动及电压降，严重时使电气设备不能正常工作，降低生产效率
* 负载的传动装置中会产生有害高次谐波，主要以5、7、11、13次为代表的奇次谐波及旁频，会使电网电压严重畸变。
低压静止无功发生器（SVG）可以减少钢厂轧机等负荷导致的供电系统电压波动，滤除或抑制轧机产生的谐波，提高系统的功率因数。
汽车、煤炭、化工、造船等重工业负载
汽车、煤炭、化工、造船等重工业负载负荷变化较快，电压波动大，功率因数较低，要求补偿装置速度快，采用低压静止无功发生器（SVG）能够快速准确地补偿系统无功，提高系统的功率因数，稳定系统电压。
区域变电站
在区域电网中，采用低压静止无功发生器（SVG）能够快速准确地补偿系统无功，提高系统的功率因数，稳定系统电压，同时滤除系统中的主要谐波。
电气化铁路的供电系统
电力机车采用单相交流供电，造成了供电网的三相严重不平衡，并产生谐波和负序电流，且功率因数较低。
低压静止无功发生器（SVG）通过分相补偿可以改善三相不平衡，提高系统的功率因数，同时滤除系统中的主要谐波。
风力发电系统
风力发电系统风速的变化造成风力涡轮机械功率变化，会使发电机输出的有功和无功产生波动，从而使电网的电能质量下降，功率因数降低。
低压静止无功发生器（SVG）能够快速准确地补偿系统无功，提高系统的功率因数，稳定系统电压。