试简述静止无功发生器(SVG)的基本原理。与基于晶闸管技术的SVC相比,SVG有哪些更优越的性能

SVG与SVC一．SVG称为静止无功发生器，又称高压动态无功补偿发生装置，或者静止同步补偿器。

是指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。

静止无功发生器是将采用可关断电力电子器件（如IGBT）组成的自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网上，调试桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，使该电路吸收或者发出满足要求的无功功率，实现动态无功补偿的目的。

SVG组成：一个基本的静止无功发生器系统应该包括变流电路、信号检测电路、驱动电路、储能电容、连接电抗及数字信号处理器等组成部分。

交流侧所接的电感L和电容C的作用分别为阻止高次谐波进入电网和吸收相时产生的过电压。

无论是电压型，还是电流型的SVG其动态补偿的机理是相同的。

但考虑到实际应用的效能，大多采用电压型的电路结构。

静止无功发生器系统是应无功补偿快速、准确和减少谐波的要求而出现的，是采用变流器结构和新型电力电子器件、智能控制芯片实现的高性能无功补偿系统。

目前研究的热点主要围绕改善电路结构、改进信号测量技术、寻找更佳的控制方式及滤波等方面。

在进行具体的设计之前，有必要对静止无功发生器的基本原理加以介绍。

其中，由于无功电流检测的准确性、快速性关系到系统性能的好坏。

SVG分类：根据直流侧采用的储能元件是电容还是电感，可以将SVG分为电压型和电流型两种。

直流侧为电容元件的称为电压型SVG，如果将直流侧的电容器用电抗器代替，交流侧的串联电感用并联电容代替，则成为电流型的SVG。

SVG的控制分类：在SVG中，外闭环调节器输出的控制信号被视为补偿器应产生的无功电流(或无功功率)的参考值。

正是在如何由无功电流(或无功功率)参考值调节SVG真正产所需的无功电流(或无功功率)这个环节上，形成了SVG多种多样的具体控制方式。

由无功电流(或无功功率)参考值调节SVG产生所需无功电流(或无功功率)的具体控制方法，可以分为间接控制和直接控制两大类。

SVG与SVC的作用及区别一、SVG的作用SVG是典型的电力电子设备，由三个基本功能模块构成：检测模块、控制运算模块及补偿输出模块。

其工作原理为由外部CT检测系统的电流信息，然后经由控制芯片分析出当前的电流信息、如PF、S、Q等；然后由控制器给出补偿的驱动信号，最后由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。

SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件（IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，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。

迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。

作为有源形补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。

二、SVG与SVC的区别SVG是英文StaticVarGenerator的缩写，意思是静止无功发生器；SVC是英文StaticVarCompensator的缩写，是无功补偿器的意思（1）SVG它可分为电压型和电流型两种，其既可提供滞后的无功功率，又可提供超前的无功功率。

简单地说，SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，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无功电流，实现功率无功补偿的目的。

（2）SVC它是用于无功补偿典型的电力电子装置，它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器和电容器的容量，从而改变输电系统的导纳。

按控制对象和控制方式不同，分为晶闸管控制电抗器（TCR）和晶闸管投切电容器（FC）配合使用的静止无功补偿装置（FC+TCR）和TCR与机械投切电容器（MSC）配合使用的装置。

点评：SVG是调整系统电压的主要设备，个人认为其核心为自换向桥式电路，通过IGBT （风机中均按照有该元件）控制实现自换相桥式电路的电流的变化，而自换相桥式电路一般有多个功率单元（目前暂还不清楚）串联组织，形成一个星形接线，发出补偿电流进而调整母线电压。

SVG（Static Var Generator，静止无功发生器）是一种用于电力系统中动态补偿无功功率的装置。

其工作原理基于先进的电力电子技术，主要通过自换相桥式电路实现。

1. 基本结构：
SVG的核心部件是采用可关断电力电子器件（如IGBT，绝缘栅双极型晶体管）组成的电压源逆变器（VSI）。

该逆变器经过适当的控制后并联接入电网。

2. 实时监测与控制：
- SVG首先通过外部电流互感器（CT）或其他传感器检测系统的电流、电压等参数。

- 控制系统根据这些信息计算出当前所需的无功功率和相位，并实时调整逆变器输出的交流侧电压幅值和相位。

3. 无功补偿过程：
- 通过快速调节逆变器输出的交流电流，SVG能够在需要时产生或吸收无功功率，精确匹配负载变化，从而改善电网的功率因数，减少线损，稳定电压，提高电能质量。

- 当系统需要无功功率时，SVG会向电网注入滞后90度相位的电流；当系统有过多无功功率需要消耗时，SVG则从电网吸收相同相位的电流。

4. 动态响应能力：
- SVG具有非常快的动态响应速度，可以在毫秒级的时间内完成对无功需求的跟踪和补偿，尤其适用于负荷变化频繁、冲击性大或者谐波含量高的场合。

5. 谐波抑制：
- 高性能的SVG不仅可以补偿基波无功，还可以通过特定算法对谐波进行抵消，有助于改善整个电力系统的电能质量。

总之，SVG通过高级的电力电子技术和数字信号处理技术，实现了对电网无功功率的精准控制和高效补偿，是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分之一。

静止无功发生器SVG的工作原理及与同类产品比较一、SVG的工作原理SVG的基本原理是，将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。

电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。

工作中，通过调节逆变桥中IGBT器件的开关，可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位，因此，整个装置相当于一个调相电源。

通过检测系统中所需的无功，可以快速发出大小相等、相位相反的无功，实现无功的就地平衡，保持系统实事高高率因数运行。

上图为SVG原理图，将系统看作一个电压源，SVG可以看作一个可控电压源，连接电抗器或者可以等效成一个线形阻抗元件。

表1给出了SVG三种运行模式的原理说明。

表 SVG的三种运行模式运行模式波形和相量图说明空载运行模式UI= U s，I L = 0，SVG不吸发无功。

容性运行模式UI> U s，I L为超前的电流，其幅值可以通过调节U I来连续控制，从而连续调节SVG发出的无功。

感性运行模式UI< U s，I L为滞后的电流。

此时SVG吸收的无功可以连续控制。

SVG可以补偿基波无功电流，也可同时对谐波电流进行补偿，在中低压动态无功补偿与谐波治理领域得到广泛应用。

二、SVG与TCR/MCR的优势SVG的核心技术是基于可关断电力电子器件IGBT（绝缘栅型双极晶体管，可实现快速的导通/关断控制，开关频率可达到3500Hz以上）的电压源型逆变技术。

SVG也被称为“静止调相机”，它可以快速、连续、平滑地调节输出无功，且可实现无功的感性与容性双相调节。

在构成上，TCR是通过斩波控制，实现电抗器的等值阻抗调节；MCR是通过可控硅励磁装置控制铁心饱和度，从而改变等效电抗的装置，两者都属于阻抗型补偿装置；SVG是通过逆变器的控制实现无功的快速调节，不再需要大容量的交流电容/电抗器件，是属于电源型的主动式补偿装置。

与相控电抗器TCR和磁阀控制电抗器MCR相比，SVG的具有明显性能优势：(1)SVG能耗小，相同调节范围下，SVG的损耗只有MCR的1/4，TCR的1/2，运行费用低，更节能环保；(2)SVG是电流源型装置，主动式跟踪补偿系统所需无功；从机理上避免了大容量电容/电抗元器件并联在电网中可能发生的谐振现象；在电网薄弱的末端使用，其安全性比阻抗型装置更高；(3)SVG的响应速度更快，整体装置的动态无功响应速度小于10ms，而TCR型SVC的响应时间约为20-40ms， MCR型无功补偿装置响应时间在200ms以上。

svg静止无功发生器原理SVG静止无功发生器原理引言SVG（Static Var Generator）是一种用于电力系统中的无功补偿设备，可以帮助调整电网中的无功功率，提高电力系统的稳定性和可靠性。

本文将介绍SVG静止无功发生器的原理及其工作过程。

一、SVG的基本原理SVG的基本原理是通过控制自身的电流和电压，实现对电力系统中的无功功率的补偿。

当电力系统中存在无功功率，SVG可以根据需要提供或吸收无功功率，以维持系统的功率平衡。

二、SVG的工作过程SVG的工作过程主要包括电流检测、电压检测、控制算法和功率电子器件等几个关键步骤。

1. 电流检测SVG通过电流传感器检测电力系统中的电流大小和相位差。

电流传感器将电流信号转化为电压信号，并传送给控制系统进行处理。

2. 电压检测SVG通过电压传感器检测电力系统中的电压大小和相位差。

电压传感器将电压信号转化为电压信号，并传送给控制系统进行处理。

3. 控制算法控制系统根据电流和电压的检测结果，通过控制算法计算出需要补偿的无功功率大小和相位差。

控制算法可以根据不同的系统要求进行调整，以实现最佳的无功功率补偿效果。

4. 功率电子器件根据控制算法计算的结果，控制系统通过控制功率电子器件的开关状态来提供或吸收无功功率。

功率电子器件一般采用可控硅等器件，可以实现高速的无功功率补偿。

三、SVG的优点1. 快速响应：SVG采用功率电子器件进行控制，可以实现毫秒级的快速响应速度，可以迅速补偿电力系统中的无功功率波动，提高系统的稳定性。

2. 高效能：SVG可以根据电力系统的实际需要，提供或吸收合适的无功功率，以最小化无功功率的损耗，提高电网的效能。

3. 灵活性：SVG可以根据电力系统的要求进行调整，可以实现不同的无功功率补偿方式，以适应不同的电力系统运行状态。

4. 可靠性：SVG采用先进的控制算法和功率电子器件，具有较高的可靠性和稳定性，可以长期稳定地工作在电力系统中。

四、SVG的应用领域SVG广泛应用于电力系统中的各个环节，包括输电线路、变电站、电力电子设备等。

静止无功发生器——（SVG）原理简介静止无功发生器 (SVG) 是指采用全控型电力电子器件组成的桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。

SVG 的思想早在 20 世纪 70 年代就有人提出 ,1980 年日本研制出了 20MVA 的采用强迫换相晶闸管桥式电路的SVG，1991 年和 1994 年日本和美国分别研制成功了80MVA 和 10OMVA 的采用 GTO 晶闸管的SVG 。

目前国际上有关 SVG 的研究和将其应用于电网或工业实际的兴趣正是方兴未艾 , 国内有关的研究也已见诸报道。

与传统的以 TCR 为代表的 SVC 相比 ,SVG 的调节速度更快 , 运行范围宽 , 而且在采取多重化或 PWM 技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量。

更重要的是 ,SVG 使用的电抗器和电容元件远比 SVC 中使用的电抗器和电容要小 , 这将大大缩小装置的体积和成本。

由于 SVG 具有如此优越的性能 , 是今后动态无功补偿装置的重要发展方向。

一、SVG 的基本原理及特点SVG 的基本原理是将桥式变流电路通过电抗器并联 ( 或直接并联 ) 在电网上 , 适当调节桥式变流电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流 , 使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流 , 从而实现动态无功补偿的目的。

在单相电路中 , 与基波无功功率有关的能量是在电源和负载之间来回往返的。

但是在平衡的三相电路中 , 不论负载的功率因数如何 , 三相瞬时功率之和是一定的 , 在任何时刻都等于三相总的有功功率。

因此总体上看，在三相电路的电源和负载之间没有无功能量的来回往返 ,无功能量是在三相之间来回往返的。

所以 , 如果能用某种方法将三相各部分总体上统一起来处理 , 则因为总体来看三相电路电源和负载间没有无功能量的传递 , 在总的负载侧就无需设置无功储能元件。

三相桥式变流电路实际上就具有这种将三相各部分总体上统一起来处理的特点。

SVC算法及原理2.1 SVC的基本结构和工作原理传统的无功功率动态补偿装置是同步调相机(Synchronous Condenser -SC)，但因其损耗、噪声都较大，运行维护复杂，响应速度慢，随着电力电子技术的发展已被静止型无功补偿装置(Static Var Compensato-SVC)所取代。

静止无功补偿装置(SVC)这个词通常是专指使用晶闸管的静止无功补偿装置，包括晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reacto-TCR )和晶闸管投切电容(ThyristorSwitched Capacitor-TSC)，以及两者的混合装置（TCR+TSC)，或者晶闸管控制电抗器与固定电容器(Fixed Capacitor一FC)或机械投切电容器混合使用的装置(如TCR+FC, TCR+MSC等)。

2.1.1 TCR型SVC如图2-1所示，TCR的原理结构就是两个反并联晶闸管与一个电抗器相串联，三相通常采用三角形联结。

将其投切于电网，相当于电感负载的交流调压电路结构。

其中电抗器为储能元件，即吸收感性无功。

通过调整触发延迟角改变系统等效电纳，从而调节补偿器的等效电抗，达到调节吸收感性无功的作用。

TCR触发从正波角a的变化范围为90 -180 ，随着a从90 -180 变化，流过电感上的电流Il变为非正弦波，幅值逐渐减小，最后变成零。

增大控制角，其效果是减少了电流中的基波分量，这相当于增大电抗器的感抗，减少其无功功率和电流。

就电流的基波分量而言，可控硅控制电抗器是一个可控电纳，因而可用作静止补偿器。

为导通角，电图2.1 TCR的单相电路结构及伏安特性流的瞬时值由下式决定：()⎪⎩⎪⎨⎧-=0cos cos 2t a X Vi R ω （2.1） 式中U 是电压有效值X l 是电抗器的基频电抗(以Ω计)；a 是触发延迟角(即控制角)，时间原点选定为电压朝正向变化的过零点。

基频分量由傅里叶分析法求出，如下式所示：U X I Ll πδδsi n -=（2.2）I l 为基频电流的有效值，单位为安(A)。

SVG与SVC的作用及区别一、SVG的作用SVG是典型的电力电子设备，由三个基本功能模块构成：检测模块、控制运算模块及补偿输出模块。

其工作原理为由外部CT检测系统的电流信息，然后经由控制芯片分析出当前的电流信息、如PF、S、Q等；然后由控制器给出补偿的驱动信号，最后由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。

SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件（IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，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。

迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。

作为有源形补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。

二、SVG与SVC的区别SVG 是英文Static Var Generator的缩写，意思是静止无功发生器；SVC是英文Static Var Compensator的缩写，是无功补偿器的意思（1）SVG它可分为电压型和电流型两种，其既可提供滞后的无功功率，又可提供超前的无功功率。

简单地说，SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，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无功电流，实现功率无功补偿的目的。

（2）SVC它是用于无功补偿典型的电力电子装置，它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器和电容器的容量，从而改变输电系统的导纳。

按控制对象和控制方式不同，分为晶闸管控制电抗器（TCR）和晶闸管投切电容器（FC）配合使用的静止无功补偿装置（FC TCR）和TCR与机械投切电容器（MSC）配合使用的装置。

点评：SVG是调整系统电压的主要设备，个人认为其核心为自换向桥式电路，通过IGBT（风机中均按照有该元件）控制实现自换相桥式电路的电流的变化，而自换相桥式电路一般有多个功率单元（目前暂还不清楚）串联组织，形成一个星形接线，发出补偿电流进而调整母线电压。