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SVG與SVC的作用及區別

來源: 浙江繼電保護勞模創新工作室    發布時間: 2019-11-01 16:10:04    點擊次數:

一、SVG的作用

SVG是典型的電力電子設備,由三個基本功能模塊構成:檢測模塊、控制運算模塊及補償輸出模塊。其工作原理為由外部CT檢測系統的電流信息,然后經由控制芯片分析出當前的電流信息、如PF、S、Q等;然后由控制器給出補償的驅動信號,最后由電力電子逆變電路組成的逆變回路發出補償電流。

SVG靜止無功發生器采用可關斷電力電子器件(IGBT)組成自換相橋式電路,經過電抗器并聯在電網上,適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制其交流側電流。迅速吸收或者發出所需的無功功率,實現快速動態調節無功的目的。作為有源形補償裝置,不僅可以跟蹤沖擊型負載的沖擊電流,而且可以對諧波電流也進行跟蹤補償。

SVG與SVC的作用及區別 (圖1)


二、SVG與SVC的區別

(1)SVG是英文Static Var Generator的縮寫,意思是靜止無功發生器;SVC是英文Static Var Compensator的縮寫,是無功補償器的意思

它可分為電壓型和電流型兩種,其既可提供滯后的無功功率,又可提供超前的無功功率。簡單地說,SVG的基本原理就是將自換相橋式電路通過電抗器或者直接并聯在電網上,適當調節橋式電路交流側輸出電壓的相位和幅值,或者直接控制其交流側電流,就可以使該電路吸收或者發出滿足要求的無功電流,實現功率無功補償的目的。

(2)SVC

它是用于無功補償典型的電力電子裝置,它是利用晶閘管作為固態開關來控制接入系統的電抗器和電容器的容量,從而改變輸電系統的導納。按控制對象和控制方式不同,分為晶閘管控制電抗器(TCR)和晶閘管投切電容器(FC)配合使用的靜止無功補償裝置(FC+TCR)和TCR與機械投切電容器(MSC)配合使用的裝置。

點評:SVG是調整系統電壓的主要設備,個人認為其核心為自換向橋式電路,通過IGBT(風機中均按照有該元件)控制實現自換相橋式電路的電流的變化,而自換相橋式電路一般有多個功率單元(目前暫還不清楚)串聯組織,形成一個星形接線,發出補償電流進而調整母線電壓。

三、SVG與SVC對比之優點

SVG與SVC的作用及區別 (圖2)


STATCOM與同步調相機、SVC裝置比較具有如下優點:

1)采用數字控制技術,系統可靠性高,基本不需要維護,可以節省大量的維護費用;

2)在提高系統的暫態穩定性、阻尼系統震蕩等方面的性能大大優于傳統的同步調相機;

3)控制靈活、調節速度更快、調節速度廣,在感性和容性運行工況下均可連續快速調節,響應速度可達毫秒級;

4)靜止運行、安全穩定,沒有調相機那樣的大型轉動設備,無磨損,無機械噪聲,將大大提高裝置壽命,改善環境影響;

5)對電容器的容量要求不高,可以省去常規裝置中的大電感和大電容及龐大的切換機構,使STATCOM的體積小、損耗低;

6)連接電抗小。STATCOM接入電網的連接電抗,作用是濾除電流中存在的較高次諧波,另外起到將變流器與電網連接起來的作用,因此其電感量遠小于補償容量相同的TCR等SVC裝置所需的電感量

7)STATCOM輸出電流不依賴于電壓,表現為恒流源特性,具有更寬的運行范圍。而SVC本質是阻抗型補償,輸出電流和電壓成線性關系。因此系統電壓變低時,同容量STATCOM可以比SVC提供更大的補償容量

8)STATCOM比SVC具有更快的響應速度,因而更適合抑制電壓閃變。STATCOM響應時間在10 ms以內,而SVC響應時間一般在20~40 ms。STATCOM從額定容性無功功率變為額定感性無功功率(或相反)可在1 ms之內完成,這種響應速度完全可以勝任對沖擊性負荷的補償;

9)STATCOM的橋式電路采用多重化技術、多電平技術或PWM技術來消除次數較低的諧波,并使如7、11等較高次數諧波減小到可以接受的程度。而SVC本身要產生一定量的諧波,如TCR型的5、7次特征次諧波量比較大,占基波值的5%~8%;其他如SR,TCT等也產生3、5、7、11等次的高次諧波,這給SVC 系統的濾波器設計帶來許多困難;

10)在故障條件下,STATCOM比SVC具有更好的控制穩定性。SVC使用了大量電容器電抗器,當外部系統容量與補償裝置的容量可比時,SVC會產生不穩定性。STATCOM對外部系統運行條件和結構變化不敏感;

11)STATCOM比同容量SVC占地面積小、成本低。STATCOM由于使用直流電容器儲能,可以減小電容器體積,且不需要并聯電抗器即可以控制無功功率平滑變化,因此安裝尺寸大大減小;

12)STATCOM能夠在一定范圍內提供有功功率,減少有功功率沖擊。SVC只能提供無功功率,不具備提供有功功率的功能。

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(來源:浙江繼電保護勞模創新工作室)

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