动态无功补偿及滤波装置

无功补偿控制器及动态补偿装置工作原理1.无功补偿控制器的目标是维持电网的功率因数在良好范围内，并最大限度地减少无功功率的损耗。

为实现这个目标，控制器通过检测电网的功率因数来判断是否需要进行无功补偿以及补偿的大小。

当电网的功率因数低于设定值时，控制器发出指令，启动无功补偿装置，将电网中的无功功率与之相等的有功功率引入电网，从而提高功率因数。

2.无功补偿控制器采用了先进的电力电子技术，通过与无功补偿装置的通信以及对电网的监测，实现对电网无功功率的精确控制。

控制器通过测量电网的电压和电流来计算出电网的功率因数，并与设定值进行比较。

当功率因数偏离设定值时，控制器发出相应的指令，控制无功补偿装置进行补偿。

3.在电力系统中，无功补偿控制器还可通过调节无功功率的大小和相位来实现更精确的无功补偿。

控制器可以根据电网的需求和运行状态，调整无功补偿装置的输出功率，并确保无功功率的补偿与电网的负荷变化相匹配。

此外，控制器还可以通过改变无功补偿装置的输出电流相位角来实现无功功率的引入或者吸收，以进一步控制电网的功率因数。

4.无功补偿控制器在工作过程中还需要考虑到电网的稳定性和可靠性。

当电网的频率和电压发生波动时，控制器应具备相应的保护机制，及时判断是否需要调整无功补偿装置的补偿策略，并采取相应措施以保证电网的稳定运行。

动态补偿装置工作原理：动态补偿装置是无功补偿的一种重要技术手段，其工作原理主要包括以下几个方面：1.动态补偿装置通过实时检测电网的无功功率和功率因数，并与设定值进行比较，来判断是否需要进行无功补偿。

当电网的无功功率超过设定值时，动态补偿装置通过控制器发出指令，启动相应的无功补偿设备，并将其输出与电网中的无功功率相抵消，从而实现无功功率的补偿。

2.动态补偿装置采用了高速开关技术，通过将无功功率与之相等的有功功率引入电网，在实时响应电网无功功率的变化，快速调整补偿功率和补偿相位，以满足电网的补偿要求。

3.动态补偿装置还可以实现对电网的谐波抑制和电压调节。

35KV/10KV开关站工程10kV电力滤波及无功补偿(FC)装置技术规范文件2011年11月总则1．本规范书适用于10kV电力滤波及无功补偿(FC)装置，符合国家标准GB/T14549-1993、GB/T12326-2008 、SD-325-1989等功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

2．本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做出说明，未充分引述有关标准和规范的条文，卖方提供符合本技术书和工业标准的优质产品。

3．卖方企业标准与要求执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。

4．本规范书作为10kV电力滤波及无功补偿(FC)装置的技术协议，经卖方和买方共同签署生效，并作为合同附件，与合同具有同样的法律效力。

5．本规范书未尽事宜，由买卖双方协商解决。

1、环境及电气参数1.1 使用环境条件：海拔高度＜1000m环境温度： +40℃~–25℃最大日温差：≤15K相对湿度：日相对湿度平均值不大于95%月相对湿度平均值不大于90%地震烈度按8级设防安装地点户内式1.2电网参数：额定电压 10kV额定频率 50Hz短路电流 40kA（暂定）电能质量考核点（PCC点）为： 10kV母线1.3负荷参数：武汉重治集团大冶分公司新建一座110kV变电站，有一台50MVA的110/35/10变压器，10kV母线两段进线，主要负荷为动力用变压器、变频调速风机、电源线路、中频炉、电渣炉等。

其中动力用变压器负荷均为100%备用（正常运行时仅有一台变压器投入），线路负荷仅考虑制氧（8000kW，一路），其余如铁烧焦、电渣炉等均不考虑。

实际负荷运行情况见下表所示，补偿方案中应考虑预留10000kW负荷的补偿容量：2、应达到的技术指标2.1执行标准，但不仅限于下列标准,本设备技术条件所使用的标准与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

国家标准GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》国家标准GB/T12326-2008《电能质量电压波动和闪变》SD-325-1989《电力系统电压和无功电力技术导则》2.2谐波允许值2.2.1谐波电流值应满足指标：《电能质量公共电网谐波》GB 14549-93。

TCR型SVC简介（较全面）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，对电网无功功率的要求与日俱增。

特别是如轧机、电弧炉等冲击、非线性负荷的不断增加，加上电力电子技术的普遍应用，使得电力网发生了电压波形畸变、电压波动闪变和三相不平衡等，产生了电能质量降低、网络损耗增加等不良影响。

因此解决好电网的无功功率因数补偿和谐波滤波问题，对于提高电能质量、安全运行、降低损耗、节能、充分利用电气设备的出力等具有重要的意义。

1、谐波的危害：1.电能的生产，传输和利用效率降低，电器设备过热，产生附加的振动和噪声2.集肤效应，绝缘老化，寿命缩短3.设备故障，引起电力系统局部发生串联谐振或者并联谐振4.谐波发生放大，造成电容器过热，膨胀甚至产生破裂5.继电保护和自动化控制装置误动作，使电能计量失准，造成混乱6、测量计量不准确7.对通信和电子设备产生干扰。

2、简介90年代以来，随着高压晶闸阀的制造技术日趋成熟，绝大部分用户采用TCR+FC型SVC这种动态无功补偿及滤波装置来改善电网电能的质量。

晶闸管控制电抗器型静止动态无功补偿装置是一种可以自动调节的无功功率补偿装置。

它具有3个主要功能：抑制电压波动，改善功率因数，吸收电网谐波。

TCR+FC型SVC全称如下：图1：TCR+FC型SVC主回路接线图无源单调谐滤器FC以其结构简单、成本低、运行维护方便等特点被广泛应用于负荷冲击不大的有污染的供电系统中，具有吸收电网谐波和补偿无功功率两个功能。

安装于母线或者设备侧，设备组合方便，性能稳定。

TCR（Thyristor Controlled Reactor）是晶闸管投切电抗器型静止无功补偿装置。

由于单独的TCR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TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率。

3、TCR型补偿装置工作原理TCR型动补装置的补偿原理见图2所示。

图中Q C为电容器功率，Q L为负载感性无功功率，Q LS为补偿器所提供的感性无功功率。

SVG动态无功补偿装置原理1SVG动态无功补偿装置原理1SVG（Static Var Generator）动态无功补偿装置是一种用于电力系统的无功补偿装置，其工作原理主要包括控制系统、功率电子元件和滤波电路三部分。

控制系统是SVG装置的核心部分，通过对电网电压、电流和功率因数等参数进行监测和分析，实时计算出电网的无功功率需求，并根据计算结果控制功率电子元件的工作状态，以实现无功补偿。

功率电子元件是SVG装置的关键组成部分，主要包括IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）等变流器元件。

根据控制系统的信号，控制IGBT元件的开关状态，将电网中的电能转换成SVG装置所需要的无功电能或使SVG装置所产生的无功电能返回给电网。

通过控制IGBT的开关状态，SVG装置可以实现对电网的无功功率进行调节。

滤波电路是为了减小SVG装置对电网的谐波干扰而设置的。

因为功率电子元件的开关操作会引入一定的谐波电流，这些谐波电流会对电网和相关设备产生不良影响。

滤波电路通过合适的阻抗特性和参数设计，将功率电子元件引入的谐波电流进行滤除，使得输出到电网的电流波形更加接近正弦波。

SVG装置工作时，根据电网的无功功率需求，调节其输出的无功功率。

当电网的功率因数偏低时（过低或过高），SVG装置吸收或注入适量的无功电能，以调整电网的功率因数至合适范围。

此外，SVG装置还可以通过控制输出电压的幅值和相位角，实现电网的电压调节功能。

总体来说，SVG动态无功补偿装置的工作原理是通过控制系统对电网参数进行实时监测和分析，控制功率电子元件的开关状态，将所需的无功功率引入或返回给电网。

同时借助滤波电路减小对电网的谐波干扰，达到对电网无功功率进行调节和补偿的目的。

这种装置可以有效提高电网的功率因数，减小电网的无功功率损耗，提高电网的稳定性和可靠性。

动态无功补偿装置(SVC)概述：石家庄凯尊电力设备GRASUN SVC动态无功补偿装置，主电路采用无涌流接触器或晶闸管无触点开关投切调谐电容器组〔调谐电抗+电容组〕，控制局部基于DSP技术，将瞬时无功理论方法与快速傅里叶变换〔FFT〕相结合，高速分析系统中的电压和电流谐波分量，实现对电网无功功率的实时跟踪和瞬时补偿，调谐电容器组的过零投切控制技术，完全实现单相和三相调谐电容器组的无暂态、高速投切，从而使无功功率得到动态补偿。

过零投切技术不引入暂态和谐波。

具有无合闸涌流冲击，无电弧重燃，无操作过电压，电容器无需放电即可再投，快速跟踪无功变化，频繁投切，动态响应快的特点。

分组多级补偿可一次到位，对不平衡负载可分相补偿。

动态无功补偿装置动态响应时间：小于20ms，功率因数提高到0.92以上。

应用场合动态无功补偿装置适用于企业内部需要补偿无功功率或需要滤除特定低次谐波的场合。

产品特点晶闸管作为无触点开关，1us~3us投切⌝1.零电压差投入和零电流切除技术⌝2.动态无功补偿装置无冲击投、切⌝3.全部实现分相补偿，接近于无级的动态补偿⌝4.谐波抑制或治理功能⌝5.保护完备⌝6.动态无功补偿装置界面友好⌝7.技术参数石家庄凯尊电力设备是一家股份制高新技术企业。

主要生产：谐波抑制器，滤波电抗器，滤波成套装置，滤波电容器，无功动补调节器，复合开关，动态补偿成套装置，低压滤波成套装置，谐波治理。

同时在电能质量的提高方面为用户提供谐波的测量、方案的设计以及装置的制造等全方位的效劳，让用户满意。

谐波治理公司致力于无功补偿及滤波产品的开发和谐波治理，在我公司高级工程技术人员的潜心研究下，开发研制了为提高供电网络电能质量的系列产品。

谐波抑制器1.谐波抑制器采用高新技术纳米材料制成，其导磁率Ui在80000- 100000以上，是最理想的导磁材料因而在电路中能有效地抑制高次谐波，性能稳定可靠且不会饱和，采用环型构造，防止了电能损耗及电磁辐射。

高压动态无功补偿与滤波装置（SVG）概述第一篇、SVG产品概述柔性交流输电系统（FACTS）技术是电力行业世界前沿科技，它是指采用电力电子型静止控制器来加强交流输电系统可控性和增强输电线路功率传输能力。

静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator, STATCOM，又称为SVG）是FACTS 中的一种重要装置，是一种新型的动态无功补偿装置，它在输电网、受端大电网和用户侧电能质量控制中都有广阔的应用，其核心的大功率换流器技术也是FACTS的核心技术。

1.1SVG原理及结构1)、SVG的原理电容无功补偿的原理是：容性无功功率在本质是电压与超前它90°的电流的乘积。

感性无功功率是电压与滞后它90°的电流的乘积。

而SVG的原理就是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就可以使该电路吸收或者发出满足要求的超前90°或滞后90°的无功电流，从其原理上来补偿和实现动态无功补偿的目的。

SVG以三相大功率电压逆变器为核心，其输出电压通过变压器或电抗器接入系统，与系统侧电压保持同频、同相，通过调节其输出电压幅值与系统电压幅值的关系来确定输出功率的性质与容量，当其幅值大于系统侧电压幅值时输出容性无功，小于时输出感性无功。

其原理如下图所示：图1 SVG工作原理示意图2）、SVG的组成SVG的组成部分主要由连接电抗器、启动装置、IGBT换流阀组、控制系统、等部分组成。

请参考示意图：1.2SVG 补偿技术的优势SVG型动态无功补偿与谐波治理装置是目前最先进的动态无功补偿技术。

具备补偿性能强、谐波特性好、运行安全性可靠性高、占地面积小、损耗小噪音低、可靠性高维护量小等特点。

（1）补偿性能强：动态快速连续调节无功输出，最大限度满足功率因数补偿要求，任意时刻的功率因数按近1.0，设备投资效益高。

（2）谐波特性好：SVG不产生谐波电流，而且能有源滤除负载产生的各次谐波电流，很好的满足了各个行业无功补偿与谐波治理的综合需求。

探讨SVG动态无功补偿和谐波治理装置的研究与应用【摘要】静止无功发生器（SVG），又被称为静止同步补偿器，该装置主要是利用自换相桥式变流器实现动态无功补偿。

在无功功率控制领域中，SVG获得广泛应用，相较于调相机、电容器电抗器一类的无功补偿装置，SVG凭借优秀的应用性能深受市场消费者好评。

本文对SVG动态无功补偿和谐波治理装置进行研究，探讨其工作原理，并结合案例分析，为SVG的应用提供理论基础与实践依据。

【关键词】无功补偿；谐波治理；静止无功发生器随着生活水平的提升，人们对供电质量提出了更高要求，无功补偿与谐波治理技术在此契机下发展得日益精良。

经过时代的变迁，静止无功补偿装置取得了飞跃性的进展。

SVG的诞生，使静止无功补补偿技术又向前迈出了一大步。

SVG 反应速度较传统的无功补偿装置更快，可有效清除谐波干扰，并能发挥出有源滤波器的功能。

另外，SVG装置的运行损耗低，能够有效节约能源，正式投入市场后获得了不错反响。

1.SVG动态无功补偿和谐波治理装置的研究1.1 SVG的工作原理SVG通过不同的控制策略，能够同时发挥无功补偿与谐波处理两种作用。

在进行无功补偿或谐波处理工作时，SVG的电路结构并不会产生任何变化。

其主电路的组成部分主要包括：IGBT逆变电路、直流侧储能元件以及连接电抗器。

1.1.1动态无功补偿原理三相大功率电压逆变器是SVG动态无功补偿装置得以正常运行的关键，从逆变器输出的电压降通过连接电抗器，直接被运送到系统。

在这一过程中，电压已被调整到与系统侧电压频率、相位完全一致的状态。

然后逆变器发挥调节功能，确定输出功率的性质与容量。

输出的功率性质与容量，主要取决于其输出电压幅值和系统电压幅值的关系。

倘若该幅值比系统侧电压幅值更高，则输出容性无功，反之则输出感性无功。

1.1.2 SVG谐波治理工作原理SVG控制器发出控制信号，通过电流运算电路确定补偿对象电流中的谐波电流分量，补偿电流发生电路按照指令，对电流运算电路的补偿电流发出控制信号，最终产生实际的补偿电流。