动态无功补偿装置SVG应用 吕定培

动态无功补偿装置SVG应用吕定培

发表时间：2019-04-28T09:25:47.780Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：吕定培[导读] 摘要：随着科技的进步，我国电力工程各项技术也在不断完善，为了提升电气设备和电网的运行质量、提升产品质量，可以使用

SVG设备。

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摘要：随着科技的进步，我国电力工程各项技术也在不断完善，为了提升电气设备和电网的运行质量、提升产品质量，可以使用SVG 设备。SVG由检测、控制运算、补偿输出三个模块组成，能够提高功率因素，SVG能够在电网处于感性时发出容性电流，进而抵消与之相反的无功电流。本文主要就动态无功补偿装置SVG的应用进行了相关的介绍。

关键词：动态无功补偿装置；SVG；设备应用

随着电力工程的不断发展，为了满足人民的生活和生产需求，确保我国各个电气设备的运行安全，提升我国电能质量是必不可少的。所谓电能质量，就是优质供电，其中包括用电、电流、供电、电压四个方面的质量。常见的电能质量类型包括暂态扰动、RMS扰动、稳态变化等。一方面，电能质量可能会引发机械损坏等破坏性危害，严重时甚至会造成人员伤亡；另一方面，电能质量会导致电气设备出现效率降低、功率变化等性能指标的变化。所以，提升电能质量十分重要。为此，可以采用SVG动态无功补偿装置，减少各类电能质量问题。

一、动态无功补偿装置SVG的组成与关键技术

（一）SVG组成

SVG的核心为三相大功率电压逆变器，其能够使输出电压同频且同相于系统侧电压，可以对输出电压和系统电压幅值进行调整，进而确定无功功率的性质，如果其没有系统侧电压幅值大，会输出感性无功，反之则输出容性无功。利用电抗器将自换相桥式电路串联在电网上即SVG，通过电抗器对其交流侧输出电压幅值进行调节，控制交流侧电流以满足电路收发的无功电流需求，最终实现动态无功补偿的应用作用。

（二）SVG关键技术

SVG的组成部分包括启动柜、控制柜、功率柜等多个部分。其中，启动柜主要由三个部分构成，分别是软启动电阻、避雷器和接触器。IGBI交流装置时功率柜的核心装置，其能够改变直流电压，使其成为交流电压，并对其频率、相位等进行控制，最后实现无功调节和滤波的功能作用。控制柜可以对综合系统进行控制和保护，能够对电压、无功变化进行快速检测，并计算无功容量的需求量，根据计算结果进行触发脉冲产生和分配，可以分层级保护成套装置。此外，监测单元也是十分重要的组成部分，其能够实现系统采集和系统状态、装置运行状态监测，具有远程通讯功能，能够时刻传输监测结果。

目前，大部分SVG都采用链式结构，串联多个两电平H桥电路，实现电压的叠加。如果电压达到10kV，那么就需要链接12各两电平逆变器模块来组成一相链接。与传统技术相比，该结构能够省略多重华连接变压器，一方面缩减了占地面积，节约了装置成本。另一方面，避免了剩磁和饱和非线性引发的装置过电压、过电流等问题。如果接入系统被干扰，该电路可以实现分享控制，进而满足电压需求，起到提供电压支撑的作用。此外，链式结构对功率器件开关频率的降低有很大帮助，进而缩减消耗，使输出电压与正弦波更加接近。SVG的谐波输出较少，高次谐波仅占据了一部分，与IEEE-519（即《电源系统的谐波控制的推荐实施规范和要求》）中的标准要求相符。

二、动态无功补偿装置SVG的应用

（一）电力能源质量解析

电力能源质量主要存在三方面的问题：首先，电压偏差。电压偏差很容易导致电压暂降、中断等问题，是现代电网的常见问题；其次，三相电压允许不平衡度。《电能质量一三相电压允许不平衡度》规定，公共连接点负序电压不平衡度要小于2%，短时间内要小于4%，单个用户限值1.3%，短时间内要小于2.6%；最后，功率偏差。50Hz是我国电力系统的规定频率，其频率片场在±0.2Hz范围内，如果系统容量小，偏差可以稍微扩大，在±0.5范围内。对于系统大小界限并没有明确规定，可以根据实际情况进行分析和判断。供电局可以存在供电频率的偏差。如果电网容量≥300万kw，则偏差范围为±0.2Hz。如果＜300万kw，则范围在±0.5Hz之内。

（二）工程描述

高压设备变压器110kV/10kV，25000kVA，10kV高压设备和数量如下表所示：

（三）负荷情况

从目前的情况来看，变压器工作会消耗大量容性无功，所以对容性无功的需求量较大，无功补偿设备采用的是110kV母线补偿设备，此设备缺少经济性和合理性，无功补偿应该在10kV侧进行。

（四）方案设计

根据实际用电情况对动态无功补偿设备方案进行筛选，安装高压动态无功补偿装置即SVG于10kV降压器侧面，利用SVG满足动态无功补偿的需求。该设备能过提升系统电能质量、加大功率因素，是电网更加稳定，能源消耗降低，进而节约运营成本，增加电力企业的经济效益。对设备成本等各项因素进行综合性考虑，可以采用部分固定补偿器装置5000kvar。

SVG具体配置如下：SVG成套装置、启动装置、IGBT换流阀组各一套；控制、监测与综合保护系统；链接电抗器3台；电容器组1套；滤波电容器9台；串联电抗器3台；630A三相隔离开关1组；避雷器3只；放电线圈3只。

（五）技术指标

具体技术指标如下表所示：

结语

综上所述，为了确保我国电网的安全运行，提升电能质量，可以使用动态无功补偿装置SVG。其满足了现代电网的运行需求，减少了电网运行质量问题，也在很大程度上节约了安装和运行成本，对推动我国电力事业的发展有很大的帮助。

参考文献

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