静止无功功率补偿器

④晶闸管控制高阻抗变压器 （Thyristor Controlled Transformer, TCT），优点与TCR 差不多，但高阻抗变压器制造复 杂，谐波分量也略大一些，由于 有油，要求一级防火，只宜于布 置在一层平面或户外，容量在 30MVar以上时价格较贵，而不能 得到广泛采用。
(d) TCT
静止无功补偿器的发展
随着电力电子技术的进一步 发展，特别是L．Gyugyi提 出利用变流器进行无功补偿 的理论以来，逐步出现了应 用变流技术进行动态无功补 偿的静止补偿器。它是通过 将自换相桥式电路直接并联 到电网上或者通过电抗器并 联到电网上。ASVG根据直 流侧采用电容和电感两种不 同的储能元件，可以分为电 压型和电流型两种，如图3 所示。图3所示的原理图为 电压型补偿器，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，则为电流型的 ASVG。
图2 鞍山红一变SVC国产化示范工程
在冶金行业及电气化铁道上的应用
110kV
25km
27.5kV
27.5kV
25km
电力机车
电力机车 铁轨
图3 陕西宝鸡某牵引变电所SVC接线图
图3所示为安装在西安铁 路分局宝鸡段某牵引变 电所的SVC。在仅由固定 电容器补偿条件下，功 率因数为0.85左右（考 核值为0.9），每月都要 缴纳低功率因数罚款， 加装SVC系统之后，功率 因素提高到0.95，除得 到当地供电部门奖励外， 所需费用投资也在一年 多时间内收回，经济效 益相当显著。安装在各 地铁路部门的SVC总体补 偿效果也令人满意 。
• 随着电网互联的发展，为提高电网输电能力和系 统稳定性可以因地制宜的采用动态无功补偿技术 ；同时，随着电力市场的发展，加大动态无功补 偿技术的应用可以增加电网电压和无功的调节能 力，降低网损和提高电网运行的经济性；此外， 采用合适的动态无功补偿技术，可以抑制非线性 负荷产生的谐波、负序电流、有功和无功冲击等 ，提高电能质量。电网的技术改造也需要新型动 态无功补偿技术替代调相机。静止无功补偿器以 其能够快速、平滑的调节容性和感性无功功率， 实现动态补偿，在电力系统中必将得到广泛的应 用。
(c) SR
③自饱和电抗器（Saturated Reactor, SR），由饱和电抗器 和串联电容器组成的回路具有稳 压的特性，能维持连接母线的电 压水平，对冲击性负荷引起的电 压波动具有补偿作用，与其并联 的滤波电路能吸收谐波并提高功 率因数，而且SR还具有有效抑制 三相不平衡的能力，当电网三相 电压不平衡时，饱和电抗器的三 相呈现不同的饱和程度，使三相 电压趋于平衡。其优点是补偿快 速、可靠、过载能力强、产生谐 波小，维护简单，响应速度快， 抑制闪变效果好，但运行时电抗 器长期处于饱和状态，存在较大 的噪声和损耗，原材料消耗也大， 补偿不对称负荷自身产生较大谐 波电流，无平衡有功负荷能力。
(a) TCR
(b) TSC
②晶闸管投切电容器（Thyristor Switched Capacitor, TSC），分相调 节、直接补偿、装置本身不产生谐波， 损耗小。在运行时，根据所需补偿电 流的大小，决定投入电容的组数。由 于电容是分组投切的，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，一是增加电容的 组数，组数越多，级差就越小，但这 又会增加运行成本；二是把握电容器 的投切时间，最佳投切时间是晶闸管 两端电压为零时，一般TSC都是采取过 零投切。
静止无功补偿器(SVC)的基本应用
静止无功补偿器(SVC) 与高压直流输电技术 （HVDC）、 静止无功发生器 （STATCOM）及统一潮 流控制器（UPFC）等 都属于FACTS 家族。 SVC 的应用可以分为2 个方面：系 统补偿和负荷补偿。
国内SVC的应用实例
220kV母线 3#主变 4#主变
①晶闸管控制电抗器（Thyristor Controlled Reactor, TCR），用可 控硅阀控制线性电抗器实现快速连 续的无功功率调节，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、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，因而实际 应用最广，使用例子最多。
66kV母线 35kV母线
3rd
3rd
5th
5th
7th
7th
TCR
SVC代替原有调相机实现 对电网的动态无功调节， 其经济效益显著，主要 表现在：减少了无功功 率远距离的输送，降低 了网损；与调相机相比， 降低了运行维护费用； 改善了系统潮流分布； 提高了鞍山受电断面的 稳定水平；抑制冲击负 荷引起的谐波干扰，改 善了电能质量。
1.静止无功补偿器的简介 2.静止无功补偿器的结构 3.静止无功补偿器的基本应用
目 5.结语 录
4.静止无功补偿器的发展
静止无功补偿器简介
• 静止无功补偿器(Static Var Compensator)，是将电容器（及电抗器 支路）与输电线路并接，通常接于开关站或变电所母线，通过晶闸管 控制的无功功率动态补偿，调节母线电压和线路无功功率在所需水平 上，从而提高电力系统稳定性，扩大线路输送容量。 • 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Fra Baidu bibliotek飞跃，特别适用于中高压电 力系统中的动态无功补偿。
可移动式静止无功补偿器的技术
在国外大量应用SVC的过 程中，SVC技术也在根据 市场和应用的要求而不断 发展。SVC技术的发展趋 势已经从以往的常规SVC 向可移动式SVC发展。
图1 英国可移动式SVC全景图
图3 运输中的可移动式SVC 图2 AEVEA公司生产的可移动式 SVC集装箱吊装图
结语
无功补偿器的结构
静止无功补偿器（SVC） 是在机械投切式并联电容和 电感的基础上，采用大容量 晶闸管代替段力气等触电式 开关而发展起来的，实现快 速、频繁地以控制电抗器和 电容器的方式改变输电系统 的导纳。从而提高电网输电 能力和稳定性，降低网损， 改善电能质量。
SVC由可控支路和固定（或可变）电容器支路并 联而成，主要有4种结构型式。