SVC静止无功补偿原理解析(二).doc

SVC静止无功补偿原理解析（二）

一、静止无功补偿简述静止无功补偿器（


SVC


）于


20

世纪70年代兴起，现在已经发展成为很成熟的 FACTS装置，

其被广泛应用于现代电力系统的负荷补偿和输电线路补偿

（电压和无功补偿），在大功率电网中， SVC被用于电压控

制或用于获得其它效益，如提高系统的阻尼和稳定性等；这

类装置的典型代表有：晶闸管控制电抗器（ TCR）和晶闸管

投切电容器（TSC）。

静止同步无功补偿器是目前技术最为先进的无功补偿装置。它不再采用大容量的电容器，电感器来产生所需无功功率，而是通过电力电子器件的高频开关实现对无功补偿技术质的飞跃，特别适用于中高压电力系统中的动态无功补偿静止无功补偿器是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。它是将可控的电抗器和电力电容器（固定

或分组投切）并联使用。电容器可发出无功功率（容性的），可控电抗器可吸收无功功率（感性的）。通过对电抗器进行调节，可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率（或反向进行），并且响应快速。

二、SVC的组成部分1.固定电容器和固定电抗器组成的一个无功补偿加滤波支路，该部分适当选择电抗器和电容器容量，可滤除电网谐波，并补偿容性无功，将电网补偿到容性状态。

固定电抗器3.可控硅电子开关可控硅用来调节电抗器导通角，改变感性无功输出来抵补偿滤波支路容性无功，并保持在感性较高功率因数。

三、(SVC)静止无功补偿装置的用途静止无功补偿器 （SVC）

是一种由电容器和各种类型的电抗器组成的无功补偿装置，

用电子开关来实现无功功率的快速平滑控制。 SVC的应用可

以分为2个方面：系统补偿和负荷补偿。 当作为系统补偿

时，他的作用主要有：维持输电线路上节点的电压，减小线路上因为功率流动变化造成的电压波动，并提高输电线路有功功率的传输容量和电网的静态稳定性；在网络故障情况下，快速稳定电压，维持线路输电能力，提高电网的暂态稳定性；增加系统的阻尼，抑制电网的功率振荡；在输电线路末端进

行无功功率补偿和电压支持，提高电压稳定性等等。当作为负荷补偿时，SVC的作用有：抑制负荷变化造成的电压波动和闪变；补偿负荷所需要的无功电流，改善功率因数，优化电网的能量流动；补偿有功和无功负荷的不平衡。

基于以上作用，SVC除了应用于互联电网的高压输电线

路外，还广泛地应用于高压直流输电（ HVDC）换流站的无

功补偿和抑制电弧炉等大型冲击负荷造成的闪变和电压波动。因此，研制和开发容量大、响应速度快、调节灵活、经济性好、维护方便的SVC对电力系统的发展具有重要意义。四、静止无功补偿分类4.1晶闸管控制电抗器（简称TCR

型）工作原理：在实际应用中，一般由TCR+FC组成，FC滤波器用于提供容性无功功率补偿及谐波滤波。TCR通过控制与电抗器串联的双向晶闸管的导通角，以便控制流经电抗器的电流波形，从而等效实现一个连续可调的电抗器，从而可以产生可变的感性/容性无功功率。4.2晶闸管投切电容器（简称TSC型）工作原理：TSC是通过晶闸管的导通和关断控制电容器的投切，从而达到改变向系统发出无功功率的大小。使用串联电抗器的目的是限制操作暂态过电压，抑制晶闸管导通时的涌流。4.3TSC理想投切时刻原理说明由于电容上电压不能突变，只能在电容电压与系统电压相等时进行投切，所以控制是整周期的，而不能象TCR那样通过改变晶闸管开通时刻进行连续调节，也即只能实现分段调节。实际应用的TSC均是通过控制电容器的导通数量来调节电纳的，也就是改变电容器的无功补偿量。为了补偿急剧变化的无功负荷，需要把电容器分成若干组，每组导通控制由控制晶闸管开关来实现。随着负荷无功的变化，相应地投入或切除一部分电容器组，从而使无功负荷能得到多级阶梯式补偿。TSC由于通过电容的电流为整周期的正弦电流，所以不产生高次谐波这是其一个明显优点。4.4磁控式电抗器（简称MCR型）

电抗器由一个四柱铁心和绕组组成，中间两个铁心柱为工作

铁心，Nk为控制绕组，N为工作绕组。可控硅接于控制绕组

上，其电压很低，约为系统额定电压的 1%～5%左右，因此

可靠性很高。当工作绕组两端接上交流电压时，控制绕组上

就会感应出相应的电压，以


Nk


的匝数为


N的


1%计，可控

硅


T1


和


T2


上的电压仅为工作电压的


1%，在电压的正半周

T1


导通，在电压的负半周


T2


导通，通过控制


T1、T2


的导

通角可以控制 ik1和ik2的大小，从而控制直流激磁，