SVG功率模块原理图及三种运行模式

为什么会有静止型无功发生器这种产品？

近年来随着电力系统中非线性用电设备，特别足电力电子装置应用的日益广泛．而人多数电力电子装置功率因数较低（如：相控整流器），工作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率，也给电网带来额外负担，并影响供电质量。因此提高功率因数己成为电力电子技术和电力系统研究领域所面临的一个重大课题．正在受到越来越多的关注．80年代以来，随着电力电子技术的进一步发展及瞬时尤功功率理论的提出。一种更为先进的静止无功补偿装置出现了，这就是采用自换相变流电路的新型静止无功发生器（SVG）。本文主要介绍了SVG系统硬件设计。

静止型无功发生器（SVG）作为柔性输电系统（FACTS）的主要装置之一，其工作原理就是将自换相桥式电路经一个串联电抗（包括变压器的漏抗与电路中其他电抗）与电网相连，根据输入系统的无功功率和有功功率的指令，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值（M）和相位（δ），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系统所要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。

svg功率模块原理及图解

下图为多个H型逆变桥串联倍压电压源型SVG原理示意图。每个H型逆变桥的直流侧均为储能电容，为SVG提供直流电压支撑；多个H桥串联成逆变器后，将直流电压变换为交流电压，而交流电压的幅值、频率和相位可以通过控制逆变器中的可关断器件IGBT／IGCT等的驱动脉冲进行控制。连接电抗器将逆变器直接并联到电力系统中。如果系统电压较大，则需要连接变压器将逆变器输出的电压变换到系统电压，从而使SVG并联到电力系统中。连接电抗器用于限制电流，防止逆变器故障或系统故障时产生过大的电流。整个链式功率单元装置相当于一个电压幅值、相位可以控制的电压源。

SVG动态无功补偿的三种运行模式

SVG工作原理

SVG静上无功发生器的工作原理是通过反应器调整桥式转换电路交流端的相位和幅值，或直接控制交流端电流，使电路能够吸收或释放无功电流以满足需求，实现动态无功补偿的目的，SVG的基本原理是通过电抗器将桥式逆变器电路并联(或直接并联 到电网，适当节桥式逆变器电路的交流侧输出电压的相位和幅，或者直接控制其交流则电流，该电路吸收或发送满足要求的无效电流，实现动态无效补偿在单相电路中，关于基液的无功功率的能星在电源和负载之间往返，而在平衡三相电路中，无论负载的功率因数是多少，三相瞬对功率之和是一定的，在任何时执都等于三相的总有功功率。

因此，总的来说，三相电路的电源和负载之间没有回收和回收的无功能，三相之间的无功能，因此，如果三相元性影够以一定的方式统一，那么由于三相电路电源与负载之间没有无功前装移，总负荷似不票要设置无功情能元件，实际上，三相桥式装换电路具有三相整体统的特点，因此，理论上讲SVG三相桥式变流电路的直流侧可以不设储能元件，但事实上，由于交流电路吸收的电流包含基波，因此谐波的存在导致电源SVG之间的无功能量减少。

因此，为了维持桥式交流电路的正常运行，其直流侧仍要一定天寸的电感或电容作为储能元件，但储能元件的要求容量远小于SVG。在常规SVC中，所需的存储元件的容量必须至少与供给无效功率的容量相等。因此，S中储能元件的体积和成本远低于相同容量SVC。根据直流测的存储元件，SVG分为电型桥接电路和电流型接电路两种，其电路基本结构如图1a和图1b所，采用了电容器和电感器两种存储元件，电压型桥接电路必须电联连接电抗器并组装到电网中。

实际上,由于运行效率的原因,迄今投实用的SVG大都采用电型桥式电路,因此目前SG往专指采用自换相的电型桥式电路动本无补偿的装置，飞明佳公司研发的。VG也是采用的该种方式。以下内容仅介绍采用自相电压型桥接电路的SVG。