SVG培訓SVG工作原理及運行特性
? 工作原理
★ 基于大功率換流器，以電壓型逆變器為核心，直流側采用直流電
容為儲能元件以提供電壓支撐。在運行時相當于一個電壓、相位和
幅值均可調的三相交流電源。
★ 逆變器正常運行依賴于直流側的電壓支撐，在逆變器接入交流
電源時，由各IGBT反向續流二極管構成整流器， 對直流電容器充
電；正常運行后，直流電容器的儲能將會用來滿足逆變器的內部損
耗， 電容電壓會下降，必須不斷的對電容器充電補能使電壓保持在
工作范圍。 通過使逆變器輸出電壓滯后系統電壓一個很小的角度來
實現， 逆變器從系統吸收少量有功滿足其內部損耗， 保持電壓水
平。改變逆變器輸出電壓的幅值，達到發出或吸收無功的目的。
穩定時，鏈式SVG輸出的無功電流如下式:
U
I ? s sin 2?
q
2RSVG工作原理及運行特性
運行模式 波形和向量圖 說明
U 沒有電流
空載運行
I
U s U s
U I=U
S
I =0
U L
I
(a) U = U
I s
U
SVG原理示意圖 I U s I L U s jxI L U I>U S
容性運行
I
I L可以通過調節U I來 超前的L 電流 U I I L為容性電流
(b) U > U
連續控制，從而連續 I s
調節SVG發出或吸收
滯后的電流
U
的無功。
s
I L U s U I感性運行
U
I
I
U
I
jxI
L
I L為感性電流
L
(c) U < U
I sSVG工作原理及運行特性
? 運行特性
★ SVG的工作原理決定了無論交流系統電壓為多少，它都可以在其
最大的容性或感性范圍內獨立控制其輸出電流，欠壓條件下無功調
節能力更強 。
★ SVC為阻抗型，輸出
無功電流隨母線電壓降
低而線性下降。
★ SVG、SVC電壓電流
特性曲線如圖：SVG工作原理及運行特性
? SVG鏈式結構
每相由若干單相橋串聯組成，如圖所示：SVG工作原理及運行特性
? SVG鏈式結構特點
★ 總的電壓輸出和整個裝置的容量可以成倍提高；
★ 可以對串聯的每個橋采用不同的驅動脈沖，使每個橋輸出電壓所
含諧波大小和相位不同，使最終疊加的總輸出電壓諧波含量很小；
★ 鏈式結構可以模塊化，而且在設計時便于采用冗余設計，串連橋
鏈中某一個損壞可以被旁路，不影響整個橋鏈的工作，便于容量
擴展；
★ 鏈式結構三相相互獨立，在系統不平衡時其可通過三相獨立控制，
正常投入運行，更好的提供電壓支撐；
★ 鏈式結構不足：三相獨立且每個單相橋直流側分隔，裝置在工作
時，直流側電壓波動較大，因而直流側需要安裝容量較大的電容
器，同時串聯的單相橋直流側電壓可能不平衡，因此需平衡直流
側電容，否則影響裝置安全。SVG一次系統
? 結構
如圖，組成部分主要為串聯電阻箱、串聯電抗器、啟動柜、功率
柜、控制屏。三相逆變功率單元為星接。SVG一次系統
? 串聯電阻
★ SVG采用電壓源逆變器結構，連接電抗(或等值電抗)及等效電阻
較小，由SVG無功電流公式可知，驅動脈沖一個小的角度偏移誤差
可能導致STATCOM裝置出現過電流進而引起輸出電流波動，增大Ｒ
相當于增大系統阻尼系數，減小輸出電流過沖和震蕩 ；另由于對
SVG裝置損耗有明確要求（大型SＶＧ裝置的效率都要求在96％以上
），因此串聯等效電阻R并不提倡使用。限于目前條件，使用串聯
電阻作為臨時應對措施，在后續工程驗證中需進一步分析。
★現階段控制器精度達到0.01電角度，即0.55μs。
不同容量對應的串聯電阻值：
★ 2M：1Ω 3M：0.67Ω 5M：0.4Ω 8M：0.25Ω 10M：0.2ΩSVG一次系統
? 串聯電抗器
★作用：限制無功輸出電流；濾除裝置產生的高次諧波；將兩個
電壓源連接起來。電感值增大時，濾除補償電流高次諧波效果較
好，但裝置補償電流減小。
★選取：通常工程選用裝置總容量的１０％～２０％。SVG一次系統
? 啟動柜
由接觸器、旁路電阻、電壓互感器、電流互感器、避雷器組成。SVG一次系統
? 啟動柜