静止无功补偿器(SVC)简介10

科技成果——静止型动态无功补偿（SVC）技术所属行业制造业技术开发单位荣信电力电子股份有限公司适用范围该产品广泛用于黑色冶金中的电冶炼、轧制；有色冶金的电冶炼、轧制、电解、电镀；发电产业的电厂、风电厂；电力系统；港口、电气化铁道等交通领域，用以消除无功冲击，滤除高次谐波，平衡三相电网，实现节能、消除电网“污染”，提高电能质量。

成果简介SVC主要由全数字控制系统、高压晶闸管变流装置、补偿电抗器、高次谐波滤波装置组成。

高次谐波滤波装置由电抗器、电力电容器、电阻器组成。

通过SVC的补偿电抗器给系统补偿无功，能抑制电网电压波动、闪变、畸变，减少三相不平衡，滤除谐波干扰，改善电能质量，保障电网安全。

应用SVC后，可使功率因数从0.7提高到0.95以上，节能35%以上，节能效果显著。

电容器提供固定的容性无功QC，补偿电抗器通过的电流决定了补偿电抗器输出感性无功QTCR的大小，感性无功和容性无功相抵消，只要能做到系统无功QN=QV（系统所需）-QC+QTCR=常数（或0），则能实现电网功率因数=常数，电压几乎不波动，关键是准确控制晶闸管的触发角，得到所需的流过补偿电抗器的电流，晶闸管变流装置和控制系统能够实现这个功能，采集母线的无功电流值和电压值，合成无功值，和所设定的恒无功值（可能是0）进行比较，计算得触发角大小，通过晶闸管触发装置，使晶闸管流过所需电流。

关键技术（1）高压大功率晶闸管变流技术；（2）全数字控制技术；（3）热管自冷散热技术、水冷技术；（4）高压全载检测试验技术；（5）远程数据监控技术。

主要技术指标1、应用于6kV，10kV，27.5kV，35kV，66kV系统；2、直挂于6kV、10kV、27.5kV、35kV、66kV母线；3、TCR额定功率：≤300Mvar；4、晶闸管型式：电触发晶闸管（ETT）或光控晶闸管（LTT）；5、触发方式：光电触发或光触发；6、控制系统：DSP全数字控制系统；7、控制方式：无功功率或电压；8、无功调节范围：-100%到100%；9、调节方式：分相调节；10、调节系统响应时间：<10ms；11、噪音水平：自冷无噪声；12、辅助电网供电电压：380V+15%等。

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)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
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。

1．2．1静止无功补偿器的分类SVC通常包括晶闸管控制电抗器(TCR)，晶闸管投切电容器(TSC)，以及这两者的混合装置(TCR+TSC)，或者晶闸管控制电抗器与固定电容器的混合装(TCR+FC)，晶闸管控制电抗器与机械投切电容器的混合装置(TCR+MSC)等。

其中，TCR(Thyri stor Contro11ed Reactor)是晶闸管投切电抗器型静止无功补偿装置，由于单独的TC R只能吸收感性的无功功率，因此往往与并联电容器配合使用，并联电容器后，使得总的无功功率为T C R与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率，其特点是可以连续调节补偿装置的无功功率，有谐波产生，般与T SC或FC滤波器配套使用。

TSC(Thyri stor Switched Capacitor)则是晶闸管投切电容器型静止无功补偿装置，电容器的投切开关为晶闸管，其特点是可断续调节补偿装置的无功功率，无谐波产生，可单独使用或与FC滤波器配套使用。

静止无功补偿器(SVC)是使用晶闸管来快速控制串联电抗器等效感抗的大小或者分组投切电容器组。

可以调节系统电压、降低线路损耗、增强电力系统的稳定性及提高输电线路的输电能力。

Svc装置主要用来进行无功补偿的同时实现负荷的平衡，一般情况下svc补偿装置的安装地点会选择在符合附近。

TSC型SVC采用直接补偿的方式．损耗小，但综合性价比较高．TCR型SVC 采用间接补偿的方式，能快速连续地调节无功，适应范围广，价格便宜．但主电抗的损耗比较大还有一种自饱和型电抗器目前也有应用，但它采用的是老技术．嗓声和运行损耗均较大。

磁控电抗器(Magnetically Cont~lled Reactor，简称MCR,应用在系统中代替TCR 组成SVC。

它的优点是占地少，而且在无谐波源的地方使用无需滤波器价格略低。

但它具有响应时间长、噪声太、不能分相调节抑制负序等缺点．目前还没有规模化使用。

另外，TSC型SVC在低电压系统中性价比较高，在分组较多的情况下能有效动态地补偿系统无功。

SVC静止型动态无功补偿装置SVC就是静止型无功补偿装置的简称， SVC属于动态无功补偿产品。

SVC静止型动态无功补偿装置一般由 FC，TCR，控制保护系统组成，其中FC由滤波电抗器和电容器组成，称为：FC 滤波器。

TCR为晶闸管控制相控电抗器。

FC 滤波器用于提供容性无功功率补偿及谐波滤波，主要为3次谐波和5次谐波。

TCR 晶闸管控制电抗器用于平衡系统中由于负载的波动所产生的感性无功功率。

Q C=Q L+Q F cos@=1Q C：无功功率值为固定Q L：感性无功功率值随负载无功的变化而反向变化Q F：负载无功功率电抗器部分SVC静止型无功补偿装置中的电抗器有两种: 干式空心滤波电抗器和干式空心并联电抗器。

干式空心滤波电抗器根据额定电感又可以分为额定电感36.1m H、额定电流103A和额定电感10.1mH、额定电流90A两种。

干式空心滤波电抗器有六组，干式空心并联电抗器有三组。

干式空心滤波电抗器中的额定电感36.1m H、额定电流103A电抗器有三组，主要为滤除5次谐波；额定电感10.1mH、额定电流90A 的电抗器有三组，主要为滤除3次谐波。

干式空心并联电抗器干式空心并联电抗器是SVC静止型无功补偿装置TCR部分中晶闸管控制相控电抗器中的电抗器，可提供可调的感性无功，平衡系统中由于负载的波动所产生的感性无功功率。

上图为一组干式空心并联电抗器的上下两部分要作用为防雨，理论上形成环流，加速电抗器的冷却。

（图为干式空心并联电抗器的接线方式）干式空心并联电抗器与母线接线依次为：AB,BC,CA.形成三角形接法，即SVC静止型无功补偿装置中的TCR接线：TCR接线干式空心滤波电抗器干式空心滤波电抗器是SVC静止型无功补偿装置FC 滤波器中的电抗器。

用于提供容性无功功率补偿及谐波滤波，主要为3次谐波和5次谐波。

干式空心滤波电抗器有六组，其中额定电感36.1m H、额定电流103A电抗器有三组，主要为滤除5次谐波；额定电感10.1mH、额定电流90A电抗器有三组，主要为滤除3次谐波。

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）。

静止无功补偿装置（SVC）及其变电站应用发展前景摘要静止无功补偿装置以其能够快速、平滑的调节容性和感性无功功率，实现动态补偿，在电力系统中得到了广泛的应用。

本文主要介绍了它的主要结构型式，并对其在国内外电力系统当中的一些实际应用进行了介绍和总结，针对其关键技术内容指出了SVC国产化发展道路和在我国的应用前景。

关键词静止无功补偿装置变电站应用发展前景电压是衡量电能质量的重要指标之一,电力系统运行过程中必须保证母线电压稳定在允许范围内,以满足用电设备对电压质量的要求。

工业配电系统中较多采用电容器组以达到无功补偿调压和提高功率因数的目的,但是该方法只能进行分级阶梯状调节,并且受机械开关动作的限制,响应速度慢,不能满足对波动频繁的无功负荷进行补偿的要求。

静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)是一种快速调节无功功率的装置,它可以使所需的无功功率随时调整,从而保持系统电压水平的恒定,并能有效抑制冲击性负荷引起的电压波动和闪变、高次谐波,提高功率因数,还可实现按各相的无功功率快速补偿调节实现三相无功功率平衡。

一、无功补偿的优点1、提高负荷的功率因素由于补偿装置提供了负荷所需要的大部分无功功率，是负荷不再从电源处吸收更多无功，这样可提高负载线段的功率因素。

2、减少线路损耗当线路通过电流时，其有功损耗△P=3〔P/(UCOS)〕2,在线路输送的有功功率相同的情况下，功率因素越大，线路损耗越小。

3、增加了电力系统功率传输能力在负荷处安装SVC装置进行无功补偿后，负荷向系统吸取的无功功率显著减小，由系统供给负荷的总容量也相应减小，系统就可以把这些节余容量供电给其它新添负荷。

因而在输电线路结构不变的情况下，提高了系统输送容量。

4、提高设备利用率系统采用无功补偿后使无功负荷降低，发电机可少发无功，多发有功，充分达到额定出力。

5、减少用户电费支出安装补偿设备可以减少用户内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，减少相应的电费支出，同时还可以避免因功率因数低于相关规定标准值而受到供电部门的经济处罚。

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。