為什么會有靜止型無功發(fā)生器這種產(chǎn)品？

近年來隨著電力系統(tǒng)中非線性用電設(shè)備，特別足電力電子裝置應(yīng)用的日益廣泛．而人多數(shù)電力電子裝置功率因數(shù)較低（如：相控整流器），工作時基波電流滯后于電網(wǎng)電壓，要消耗大量的無功功率，也給電網(wǎng)帶來額外負(fù)擔(dān)，并影響供電質(zhì)量。因此提高功率因數(shù)己成為電力電子技術(shù)和電力系統(tǒng)研究領(lǐng)域所面臨的一個重大課題．正在受到越來越多的關(guān)注．80年代以來，隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及瞬時尤功功率理論的提出。一種更為先進(jìn)的靜止無功補償裝置出現(xiàn)了，這就是采用自換相變流電路的新型靜止無功發(fā)生器（SVG）。本文主要介紹了SVG系統(tǒng)硬件設(shè)計。

靜止型無功發(fā)生器（SVG）作為柔性輸電系統(tǒng)（FACTS）的主要裝置之一，其工作原理就是將自換相橋式電路經(jīng)一個串聯(lián)電抗（包括變壓器的漏抗與電路中其他電抗）與電網(wǎng)相連，根據(jù)輸入系統(tǒng)的無功功率和有功功率的指令，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值（M）和相位（δ），或者直接控制其交流側(cè)電流就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足系統(tǒng)所要求的無功電流，實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康摹?/p>

svg功率模塊原理及圖解

下圖為多個H型逆變橋串聯(lián)倍壓電壓源型SVG原理示意圖。每個H型逆變橋的直流側(cè)均為儲能電容，為SVG提供直流電壓支撐；多個H橋串聯(lián)成逆變器后，將直流電壓變換為交流電壓，而交流電壓的幅值、頻率和相位可以通過控制逆變器中的可關(guān)斷器件IGBT／IGCT等的驅(qū)動脈沖進(jìn)行控制。連接電抗器將逆變器直接并聯(lián)到電力系統(tǒng)中。如果系統(tǒng)電壓較大，則需要連接變壓器將逆變器輸出的電壓變換到系統(tǒng)電壓，從而使SVG并聯(lián)到電力系統(tǒng)中。連接電抗器用于限制電流，防止逆變器故障或系統(tǒng)故障時產(chǎn)生過大的電流。整個鏈?zhǔn)焦β蕟卧b置相當(dāng)于一個電壓幅值、相位可以控制的電壓源。

SVG動態(tài)無功補償?shù)娜N運行模式

SVG工作原理

SVG靜上無功發(fā)生器的工作原理是通過反應(yīng)器調(diào)整橋式轉(zhuǎn)換電路交流端的相位和幅值，或直接控制交流端電流，使電路能夠吸收或釋放無功電流以滿足需求，實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康?，SVG的基本原理是通過電抗器將橋式逆變器電路并聯(lián)(或直接并聯(lián) 到電網(wǎng)，適當(dāng)節(jié)橋式逆變器電路的交流側(cè)輸出電壓的相位和幅，或者直接控制其交流則電流，該電路吸收或發(fā)送滿足要求的無效電流，實現(xiàn)動態(tài)無效補償在單相電路中，關(guān)于基液的無功功率的能星在電源和負(fù)載之間往返，而在平衡三相電路中，無論負(fù)載的功率因數(shù)是多少，三相瞬對功率之和是一定的，在任何時執(zhí)都等于三相的總有功功率。

因此，總的來說，三相電路的電源和負(fù)載之間沒有回收和回收的無功能，三相之間的無功能，因此，如果三相元性影夠以一定的方式統(tǒng)一，那么由于三相電路電源與負(fù)載之間沒有無功前裝移，總負(fù)荷似不票要設(shè)置無功情能元件，實際上，三相橋式裝換電路具有三相整體統(tǒng)的特點，因此，理論上講SVG三相橋式變流電路的直流側(cè)可以不設(shè)儲能元件，但事實上，由于交流電路吸收的電流包含基波，因此諧波的存在導(dǎo)致電源SVG之間的無功能量減少。

因此，為了維持橋式交流電路的正常運行，其直流側(cè)仍要一定天寸的電感或電容作為儲能元件，但儲能元件的要求容量遠(yuǎn)小于SVG。在常規(guī)SVC中，所需的存儲元件的容量必須至少與供給無效功率的容量相等。因此，S中儲能元件的體積和成本遠(yuǎn)低于相同容量SVC。根據(jù)直流測的存儲元件，SVG分為電型橋接電路和電流型接電路兩種，其電路基本結(jié)構(gòu)如圖1a和圖1b所，采用了電容器和電感器兩種存儲元件，電壓型橋接電路必須電聯(lián)連接電抗器并組裝到電網(wǎng)中。

實際上,由于運行效率的原因,迄今投實用的SVG大都采用電型橋式電路,因此目前SG往專指采用自換相的電型橋式電路動本無補償?shù)难b置，飛明佳公司研發(fā)的。VG也是采用的該種方式。以下內(nèi)容僅介紹采用自相電壓型橋接電路的SVG。