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svg动态无功补偿装置工作原理SVG（Static Var Generator）动态无功补偿装置是一种能够实现电网无功补偿的设备，通过控制电压和电流的相位差来补偿电网中的无功功率。
它通过逆变器将直流电源转换成可调节的交流电流，根据电网的需求进行无功功率的补偿。
SVG的主要工作原理是通过控制逆变器的开关器件，通过对逆变器的输入电流进行控制，来改变逆变器输出的电流和电压的相位差，从而实现无功功率的补偿。
SVG的工作流程如下：1.电网监测：通过电压和电流传感器对电网进行监测，获取电网功率因数和无功功率的信息。
2.信号处理：将电网监测得到的信号进行滤波、去噪和放大等处理，得到稳定可靠的测量信号。
3.控制策略：根据电网的需求，通过控制器设计相应的控制策略。
控制策略可以基于电网的功率因数进行控制，也可以基于电网无功功率进行控制。
4.逆变器控制：根据控制策略生成逆变器的控制信号，通过控制开关器件的导通和断开，使逆变器输出的电流和电压的相位差发生变化。
5.逆变器输出：经过控制后的逆变器输出的交流电流，通过滤波电路进行滤波，得到准直流电流。
6.电网注入：通过串联电抗器将逆变器输出的准直流电流注入电网，实现无功功率的补偿。
由于串联电抗器的存在，可以调节逆变器输出的电压和电流的相位差，使得逆变器可以通过补偿电网的无功功率。
7.反馈控制：将电网注入的无功功率进行监测，根据监测结果反馈给控制器，进一步调整控制策略和逆变器的控制信号，使无功功率达到设定值。
8.系统保护：同时，SVG还需要具备过流、过温、过压等保护功能，保障设备的运行安全。
总之，SVG通过逆变器将直流电源转换成可调节的交流电流，通过控制器控制逆变器的开关器件，实现对无功功率的补偿，从而提高电网的功率因数和稳定性。
这种动态无功补偿装置在电力系统中具有重要的应用价值，能够有效解决电网的无功功率问题，提高电网的运行效率。
145中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2017.07 （下）1 无功补充的原理根据电能的作用形式不同，将电网输出功率分为有功功率和无功功率两部分。
其中有功功率就是指将电能转化为实际可用的动能、热能或化学能，为人们日常生活或企业工作提供必要的动力能源；无功功率就是电力输送过程中消耗的电能，这部分电能转化为另一种形式的能，以供电力系统中的电气设备运行。
这里所指的“无功”，并不等同于“无用”。
无功补偿的本质实际上是利用一种无功补偿器所发出的无功来抵消负载或潮流的无功部分，以减轻输电线路的负担。
这种无功补偿器可以给电网提供所需的无功功率，也可以根据电网需求从电网吸收无功功率。
理论上“无功电源”本身是不产生也不消耗任何有功功率的，因此，它不需要原动机，只需在适当时刻能提供或吸收所需大小的无功功率即可完成无功补偿的任务。
2 无功补偿装置分类及选择2.1 机械旋转类无功补偿装置作为最早应用的无功补偿装置，机械旋转类无功补偿装置发挥着无功调节、静态电压稳定的作用。
与现代常用的静止类无功补偿装置相比，机械旋转类无功补偿装置是借助于转子绕组的励磁电流调节，进而达到调控无功功率输出的目的。
具体的装置包括同步调相机、同步发电机、同步电动机三类。
（1）同步调相机。
从本质上来说，同步调相机可以近似看做一台同步电动机，两者间的主要区别在于同步调相机运行过程中不会产生负载。
同步调相机的补偿特点是它既能够过励磁运行，也能够欠励磁运行。
当过励磁运行时，同步调相机生成感性无功功率，此时起到升压的效果；反之，欠励磁运行时能够吸收感性无功功率，进而达到降压的效果。
由于无功补偿灵活，因此同步调相机在早期的电力系统中有着广泛的应用。
（2）同步发电机。
在传统的电网中，同步发电机也是一种常见的无功补偿装置。
但是随着电力系统向信息化和智能化方向发展，同步发电机的无功补偿效果难以满足电力系统的运行需求，逐渐被其他装置所代替。
电网无功补偿装置的应用冯东生(华北电力大学，河北保定071003)应用科技睛要]随着现代屯力电子技术的发展，大功率变流、变频等电力电子装置在电力系统中得以广泛应用，这些装置大多数功率因数都很低，导致电网中出现大量的无功电流。
无功电流产生无功功率。
给电网带来额外负担目影响供电质量。
因此．无功补偿就成为保持电网高质量i斩的—种主要手段之一。
这也是当今电气化自动化技术及电力系统研究领域所面临发展的一个重大课题。
I关键词】无功补偿；电网；装置目前，世界各国都将无功补偿作为电网规划的必不可少的一部分。
然而，我国与世界上的发达国家相比，无论从电网功率因数还是补偿深度来看，都有较大差距。
目前，日本、美国等发达国家补偿度达到05以上，干网功率因数接近1．0，而我国补偿度仅为0．45在日本，配电网系统户外补偿电容器的自动投切率己达86．4％：在美国，许多城市道路旁的电-线t--T上装有并联电容器组，并采用自动装置控制。
而国内广泛使用的无功补偿装置主要有以下缺陷：一是以交流接触器作为电容器投切的开关，它的主要缺陷是开关速度较慢，约为10～305，不可能快速跟踪负载无功功率的变化，而且投切电容器时常会引起较严重的；中击涌流和操作过电压，从而造成交流接触器的接点烧毁或是补偿电容器的内部击穿，严重影响了装置自身的使用寿命：二是在控制方式上以功率因数作为检测量和控制目标，由于补偿终极目的是减少进出电网的无功，而无功功率是由电压、电流、相位决定的，功率因数取样方式仅检测电网中的相位差，因此并不能准确反映电网中负荷的无功分量大小，轻载时容易造成投切震荡影响控制系统的可靠性和使用寿命，也将影响电网和用户设备的安全运行，重载时则不易达到充分补偿。
1电网无功补巨装置的应用国内，无功补偿主要采用变电站集中补偿和企业就地补偿两种形式。
不同的补偿方式，在实际中的补偿效果仍有所差异。
若能根据具体情况，选用综合性的全方位补偿方式进行补偿，克服单一补偿方式的不足，其补偿效果会更好。
无功补偿装置的基本原理是什么无功功率是电网中电流和电压的相位差所导致的无功功率流动，在电力系统中，无功功率对于维持电压稳定性至关重要。
通常情况下，电力系统中的负载主要包括电阻性负载和电感性负载。
电阻性负载消耗有功功率，而电感性负载消耗无功功率。
当电力系统中存在较多的电感性负载时，会导致电网的无功功率增加，影响系统的电压稳定性。
因此，需要使用无功补偿装置对电网进行调节，将多余的无功功率进行补偿。
无功补偿装置主要包括电容补偿和电抗补偿两种形式。
电容补偿装置通过增加并联连接的电容器来提供电网所需的无功功率，从而减少电感性负载所产生的无功功率。
电抗补偿装置则是通过增加串联连接的电抗器来提供无功功率，减少电阻负载所需的无功功率。
无功补偿装置的运行依赖于控制器所接收到的电网无功功率信号。
无功功率信号通常由电力系统中的电流和电压获得，通过相位角差求取得出。
控制器根据这个信号来判断电网中的无功功率是否需要补偿，当电网无功功率过高时，控制器会启动无功补偿装置进行补偿。
在电容补偿装置中，控制器会根据电网无功功率信号的变化来调整电容器的并联连接。
当电网无功功率较高时，控制器会增加电容器的并联连接，从而增加所提供的无功功率。
相反，当电网无功功率较低时，控制器会减少电容器的并联连接。
在电抗补偿装置中，控制器会根据电网无功功率信号的变化来调整电抗器的串联连接。
当电网无功功率较高时，控制器会增加电抗器的串联连接，从而提高所提供的无功功率。
相反，当电网无功功率较低时，控制器会减少电抗器的串联连接。
无功补偿装置通过改变电网的无功功率流动来平衡电网的无功功率，从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
它可以有效提高电力系统的功率因数，减少网络损耗，并且可以提高电网的传输能力。
同时，无功补偿装置还可以减少系统中的谐波干扰，提高电网的电压质量。
综上所述，无功补偿装置的基本原理是通过改变电网的无功功率流动，调节电网无功功率的平衡，提高电力系统的稳定性和可靠性。
无功补偿装置在超高压电网中的应用摘要：随着国家能源结构多元化形式的不断发展，越来越多的水电、光伏、风电、核电、燃机等清洁能源加入电网，但与之伴随的电能质量的调整一直是电力系统需要重点关注的问题，特别是电源点末端的电压控制，无功补偿装置正式为解决这类问题产生的，SVC在改善电能质量的同时，也在线路安全、经济上发挥着巨大的作用。
关键词：SVC、无功补偿装置、超高压0引言随着风电、光伏等新能源以及电铁、电解铝、煤化工负荷的大量接入，电网各类电能质量问题日益突出。
根据对各类电能质量的污染源进行评估，提出对应的整改方案安装电容器、SVC、SVG等无功补偿装置。
相应的无功补偿装置需满足《静止式动态无功补偿装置功能特性》的规定，由电科院或者相关单位鉴定合格后并出具报告后才能投入使用。
1有功、无功和视在功率所谓有功即电力系统中用来作为能源转换，被转换为化学能、热能、机械能、光能等这部分做功被称作有功。
而用于建立磁场，对于外部线路而言并未完成做功，二是周期往复地在电磁之间转换，能量并未被消耗，这部分能量被称作无功。
我们不能把无功和无用功之间来化等号，因为没有无功的话，电动机、变压器等均会因为无法建立磁场而实现能量的转换。
视在功率是有功和无功的矢量和。
另外无功的存在还对电力系统的母线电压水平和电力系统的稳定性密切相关，无功补偿装置在电力系统中得到广泛的应用。
本文将就无功补偿装置在特高压系统融冰、电压控制、经济节能上的作用进行分析论证。
2超高压电网的电压问题在超高压电网运行中，当发生受端无功电源大量丧失时，导致电网电压迅速下降，即为电压崩溃，电压崩溃事故不仅对110kV、220kV高压电网比较重要，对于500kV以上电压等级系统尤为重要。
因为500kV输电线路线路传输功率大，线路半径长，对于有两回出现的线路，在其中一条线路回路断线时，完好线路将承受故障线路的传输功率，但是与此同时，故障线路的无功并不能叠加在完好线路上，这将导致完好线路因有功突然增加，对比无功量，无功瞬间降低很多；另一种情况更为明显，那就是因我国高压电网逐步建设产生的一个产物——电磁环网，对于220kV和500kV连接的电磁环网，当500kV单侧解列运行时，对220kV侧来讲，无功会瞬间降低很多，也可能导致电压崩溃。
特高压变电站低压侧无功补偿装置特高压变电站低压侧无功补偿装置是指在特高压变电站的低压侧安装无功补偿设备，以提高系统的功率因数和电能利用率，保证电网稳定运行和提高电能质量。
特高压变电站是电网的重要组成部分，其稳定运行对整个电网的运行稳定性具有重要影响。
而特高压变电站低压侧无功补偿装置的作用就是优化系统功率因数，减小电网损耗，提高电能利用率。
本文将从特高压变电站低压侧无功补偿装置的原理、功能、作用和发展趋势等方面展开阐述。
一、原理二、功能1. 调节功率因数特高压变电站低压侧无功补偿装置主要功能之一是调节系统的功率因数。
在电网运行过程中，由于负载变化和电力设备的非线性特性等原因，系统的功率因数会发生波动，如果功率因数偏低将导致电网的传输损耗增加，影响电能质量。
通过无功补偿装置对系统进行精确的无功功率补偿，可以使系统的功率因数得到有效调节，减小电网损耗，提高供电质量。
2. 抑制谐波特高压变电站低压侧无功补偿装置还具有抑制谐波的功能。
在电力系统中，由于非线性负载的存在，会引起电网谐波问题，严重影响电能质量和设备的稳定运行。
通过无功补偿装置对谐波进行过滤和补偿，可以有效降低谐波水平，提高电能质量，保证设备的正常运行。
3. 提高电网稳定性三、作用1. 优化电网结构特高压变电站低压侧无功补偿装置可以通过对系统功率因数的调节和谐波的抑制，优化电网结构，减小电网损耗，提高电网稳定性，保证电能质量，从而达到优化电网结构的目的。
2. 提高电能利用率特高压变电站低压侧无功补偿装置的应用可以降低电网传输损耗，提高电网的稳定性，从而提高电能利用率，减少能源浪费，降低供电成本。
3. 保证电网安全运行四、发展趋势随着电力系统的不断发展和技术的不断进步，特高压变电站低压侧无功补偿装置也在不断地发展。
未来，特高压变电站低压侧无功补偿装置的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 技术创新未来特高压变电站低压侧无功补偿装置将更加注重技术创新，包括无功补偿设备的智能化、自适应控制技术的应用、新型无功补偿设备的研发等，从而提高设备的性能和稳定性。
工业企业供电课程报告电网无功补偿装置学生姓名：班级学号：任课教师：提交日期：2011.12.12成绩：电网无功补偿装置一、研究背景、现状和意义1.0无功问题背景随着我国经济改革的不断深入，国民经济持续快速增长，工业企业的数量不断增加，人们生活水平不断提高，这些都导致电量的需求大大增加。
相比较而言，我国发电机的装机容量与输配电能力的增加速度没有需求快，致使我们一些省份出现“电荒”的情况，尤其一些经济相对发达的地区和用电负荷较大的大中城市。
更有甚者，部分城市在用电高峰期出现拉闸限电以使电网正常运行的情况，严重制约着国民经济的发展，也给人民群众的生活带来很大不便。
电压是电能主要质量指标之一，电压高低反映无功出力与用户无功负荷是否平衡。
就我国来说，电力系统的用电负荷主要为感应电动机、变压器、感应电炉与电弧炉、电焊机与电焊变压器、整流设备等感性负载。
这些负载在消耗着大量有功功率的同时也在消耗着大量的无功功率，造成电网功率因数偏低。
大量感性负载的使用使得必须提供足够的无功容量满足负载要求，否则会造成电网电压降低，电网供电质量下降的不良后果。
当电网低电压运行的危害可以归纳为以下6种[1]：(1) 当电压下降到额定电压65％---70％时，无功静态稳定破坏，发生电压崩溃，造成大面积停电事故；(2) 发电机因运行电压降低而减少它的有功功率及无功功率的输出，由于定子电流与转子电流受额定值限制，因此发电机的有功出力及无功出力近似与运行电压成正比关系；(3) 送变电设备因运行降低而增加能耗；(4) 烧毁用户发动机；(5) 由于电源电压下降，引起电灯功率下降、光通量减小和照度的降低。
(6)发电机因电压低而影响有功及无功出力。
ϕcos N N I U P =由上式可见，当负载的功率因数1cos <ϕ时，发电机的电压和电流又不能超过额定值，显然这时发电机所能发出的有功功率就减小了。
功率因数低，发电机所发出的有功功率就愈低，而无功功率却愈大。
无功功率愈大即电路中能量互换的规模愈大，即发电机发出的能量就不能充分利用。
感性负载分布的不规律性也要求电网根据负载情况合理分配无功，否则容易形成大量的无功功率在电网中流动，降低电网容量，使得电网线路损耗增加，同时也增加了电网的运行成本，影响电力系统供电的经济性。
当前国家要落实科学发展观，大力推行节能降耗，所以研究无功补偿技术，提高电网运行质量，具有很重要的意义。
低压配电系统中，接有大量的感性负载，如感应电动机，电焊机，电弧炉及气体放电灯，这些设备工作时会使低压配电系统的功率因数很低，而《供电营业规则》规定：“用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数，应该达到以下规定，100kv及以上高压供电的用户功率因数为0.90以上。
其他电力用户和大、中型电力排灌站、功率因数为0.85以上。
农业用电，功率因数为0.80.凡功率因数不能达到上述规定的新用户，供电企业可拒绝接电。
对已送电的用户，供电企业可终止或限制供电。
”[2]为此，在进行供电配电系统设计时，应考虑功率因数是否达到规定值，否则，应考虑采取措施，提高低压配电系统的功率因数。
1.1无功补偿现状静止式电容柜是低压电力配电系统常用的无功功率补偿装置，无功补偿控制器是其核心控制部分。
老式的无功补偿控制器多数是以ϕcos作为投切电力电容的唯一判断依据，即分别设定投入门限和切除门限的ϕcos值，如果测量出当前的电网功率因数小于投入门限则投入电容器，若大于切除门限则切除电容器。
但是ϕcos作为投切电力电容的唯一判据，有很多不足之处。
比如当三相无功不平衡时，电容补偿无法分别满足各相的无功需求；在小电流(负荷较轻)时，容易出现电容器振荡投切等情况。
同时近年来，随着电力电子器件的广泛应用，引发电力配电系统的谐波分量增多，也直接造成投运电容柜的损坏。
1.2无功补偿的意义：(1)补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数，从而提高电工设备的利用率，在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载[3]；(2)减少发、供电设备的设计容量，减少投资。
例如当功率因数8.0cos =Φ增加到95.0cos =Φ时，装1Kvar 电容器可节省设备容量0.52KW ；反之，增加0.52KW 。
对原有设备而言，相当于增大了发供电设备容量。
因此，对新建，改建工程应充分考虑无功补偿便可以减少设计容量，从而减少投资。
(3)装设静止无功补偿器(SVS)还能改善电网的电压波形，减小谐波分量和解决负序电流问题。
对电容器、电缆、电机、变压器等，还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。
(4)合理地控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压水平，改善电能质量，提高了电力系统的抗干扰能力。
(5) 降低功率损耗和电能损耗，当有功负荷不变时，功率因数越高，负荷电流越小，而电力设备的损耗与负荷电流的平方成正比。
若输配电线路上输送功率jQ P S +=，输送端电压为U ，线路电阻为R ，则在线路上的有功损耗ϕ2222cos U RP R I P ==∆ ，即线路功率损耗P ∆与ϕcos 够的平方成反比，功率因数越高，有功功率损耗P ∆就越小。
减少设计容量，减少投资，增加电网中有功功率的输送比例以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。
所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。
二、设计方案2.0无功补偿原理[4[5]：在实际的电力系统中，大部分负载为异步电动机。
包括异步电动机在内的绝大部分电气设备的等效电路可看作是电阻R 和电感L 串联的电路，其功率因数为：22cos L X R R+=ϕ，wL X L =给R 、L 电路并联接入电容器C 之后，电路如图2.0.0所示。
该电路的电流方程为：RL C I I I •••+=图2.0并联电容补偿无功功率的电路和向量图由上图的向量图可知，并联电容器后电压U与电流J的相位差变小了，即供电回路的功率因数提高了。
此时供电电流，的相位滞后于电压这种情况欠补偿。
若电容器C的容量过大，使得供电电流，的相位超前于电压U，这种情况称补偿，其向量图如图2.0c）所示。
通常并不希望出现过补偿的情况，因为这起变压器二次侧电压的升高，而且容性无功功率在电力线上传输同样会增加损耗。
如果供电线路电压因此而升高，还会增大电容器本身的功率损耗，使增大，影响电容器的使用寿命n1。
静态补偿电容柜的控制器测出电路的功率因数并决定要补偿的电容器，并投入电容器补偿，需要一定的时间。
特别是某个或几个电容器从电路中切除后需要有一定的时间间隔进行放电，才可以再次投入。
有的负载变化快，这时电容器的切除、投入的速度跟不上负载的变化，所以称为静态补偿。
静态补偿的优点：价格低，初期的投资成本少，无漏电流。
缺点：涌流大，影响接触器的使用寿命，应用时要采取限流措施(如采用限流接触器)。
动态补偿采用晶闸管控制电容器的接入和切除，选择电路上电压和电容器上电压相等时投入、切除，此时流过晶闸管和电容器的电流为零。
解决了电容器投入时的涌流问题。
动态补偿的优点：涌流小、无触点、使用寿命长、投切速度快(小于20ms)。
缺点：价格高、发热严重、耗能、有漏电流。
并联电容器无功补偿方式按照电容器安装地点的不同又可分为集中补偿、分组补偿和就地补偿n1。
1．分组补偿方式：将电容器组安装在功率因数较低的终端配电所高压或低压母线上，也称作分散补偿。
这种方式与集中补偿方式有相同的优点，仅无功补偿的容量较小，但是分组补偿效果明显，使用比较普遍。
2．集中补偿方式：将电容器组直接安装在变电所的6～10KV 母线上，用来提高整个变电所的功率因数，使变电所在供电范围内无功功率基本平衡。
可以减少高压线路的无功损耗，而且能够提高供电电压质量。
3．就地补偿方式：将电容器组安装在异步电机或者电感性用电设备附近，就地进行无功功率补偿。
这种补偿方式既能够提高用电设备供电回路的功率因数，又能改善用电设备的电压质量，对中小型设备十分适用。
2.1并联电容器组：下图为变压器低压母线上的并联电容器组的示意图，每段母线根据的情况不同并联的电容器组数是不同的。
电容器的投切是通过1DL ，2DL 这些真空断路器来控制的。
由于每个真空断路器下的电路图都是相同的，所以只画出了一组。
真空开关下的电抗器主要是抑制五次谐波，当电网中的高次谐波流入补偿电容器时，总电流的有效值就可能超过电容器的允许过电流，使电容器过热而损坏。
为保护电容器免受高次谐波的损害需在回路中串联一组电抗器，使其总阻抗在各次谐波下均呈感性，这就消除了谐振的可能性，电抗值可以根据L n L X X •〉21即c n L X K X •=21，c X 表示电容器的容抗，L X 表示电抗器的感抗，n 表示接入电网中可能出现的最低次谐波次数，K 是靠系数，一般取1.2～1.5。
同时电抗器可以减少合闸涌流，抑制断路器重燃以利熄弧。
在切断电容器时，若断路器在灭弧过程中产生重燃，将引起强烈的电磁振荡而出现危险的过电压。
为限制过电压，宜选用不重燃的断路器。
图2.1电容器是储能元件，当电容器从电源上断开后，极板上蓄有电荷，因此两极板之间仍有电压存在，而且这一电压的起始值等于电路断开后瞬间的电源电压。
当电压在lkV以下时，可采用白炽灯作为电容器组的放电电阻。
当电压超过lkV 及以上时，可用电压互感器和避雷器作为放电设备，电压互感器一次绕组存在电阻和电感，故放电回路是一个RLC回路。
氧化锌避雷针具有非常理想的非线性伏安特性，正常电压时电阻很大，相当于开路；当过电压时，电阻骤然下降，以极短的时间将大量电荷泄入大地。
经专门的放电设备后，由于部分残存电荷一时未放尽，仍应进行一次人工放电，先将接地线～端与大地固定，再用接地棒多次对电容器导电杆碰撞。
在中性点接入电流互感器和相应的保护继电器，防止电容器部分击穿。
2.2无功控制基本原理目前，控制器大多采用九域图来进行控制，在传统的电压、无功九域图控制的基础上，根据“保证电压合格，无功基本平衡，尽量减少控制次数的原则”得到改善的控制区域图：图2.2控制区域图 控制原理：调节有载变压器分接头及投切电容器，使系统尽量运行在区域0。
Max U 、Min U 是电压上、下限值，Max Q 、Min Q 是无功功率上、下限值，U 是考虑电容器投切对电压影响的控制确定值，各区域的控制规则如下：(1)0区、8区、9区：电压和无功功率合格，电容器不投切；(2)1区：虽然无功功率越上限，电容器投入以后有可能到7区，在7区电容器强行切除，造成电容器的频繁投切，因此本区域电容器不再投入；(3)2区、3区：无功功率越上限，投入电容器；(4)4区：虽然无功功率越下限，电容器切除以后有可能到10区，在10区电容器又会强行投入，造成电容器的频繁投切，因此本区域电容器不再切除；(5)5区、6区：无功功率越下限，切除电容器；(6)7区：电压越上限，此时不管无功功率大小都应强行切除电容器，以保证电压在规定的范围内。
