动态无功补偿装置SVG在我厂的应用
摘  要
在电力系统中，如果无功储备不足将会导致电网电压水平降低，冲击性的无功功率负载还会使电压产生剧烈的波动，恶化电网的供电质量。SVG动态补偿装置是以IGBT为核心的SVG系统，SVG（即静止同步补偿器）是柔性交流输电技术（Flexible AC Transmission System，简称FACTS）的主要装置之一，它代表着现阶段电力系统无功补偿技术新的发展方向。动态补偿装置能够快速连续地提供容性和感性无功功率，实现适当的电压和无功功率控制，保障电力系统稳定、高效、优质地运行。在配电网中，将中小容量的SVG安装在某些特殊负荷附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，例如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑止谐波污染等。
关键词：动态无功补偿 SVC 电压稳定 应用
abstract
In the power system,If the Static Var reserve is insufficient, the grid voltage level will be red
uced,The impact reactive load will also cause the voltage to fluctuate dramatically, Static Var Generator is a system with IGBT as the core, is One of the main devices of Flexible AC Transmission System,It represents the new development direction of reactive power compensation technology in power system. Dynamic compensation device can quickly and continuously provide capacitive and inductive reactive power, realize appropriate voltage and reactive power control, and ensure the stable, efficient and high-quality operation of power system.In the distribution network, installing small and medium capacity SVG near some special loads can significantly improve the power quality at the connection point between the load and the public grid, such as improving the power factor, overcoming three-phase imbalance, eliminating voltage flicker and voltage fluctuation, and restraining harmonic pollution.
Keywords：Static Var Generator  SVC Voltage stability  application
一、背景
二、SVG与SVC的对比
三、SVG装置的应用
四、SVG装置的运用效果
一、背景
湖北化肥自备热电厂含1#、2#、3#煤锅炉、气化循环水泵、合成104JB、104JC等高低压电气设备，在正常开车时，这些电气设备的无功消耗主要由1#发电机发出的无功功率提供。在去年正常运行时，1#发电机需发17000KVAR左右的无功来满足老装置无功消耗缺口，造成发电机出口电流较大，温度偏高，降低了发电机的有功出力和效率。另根据检维修中心电气技术组统计结果，在1#发电机停运时，在总变投入3200KVAR电容补偿、气化投入2000KVAR电容补偿、动力投入2000KVAR电容补偿的情况下，老装置区下网有功负荷30000KW，无功负荷19000KVAR，除去主变无功消耗，老装置区电气设备实际还需消耗无功负荷在12000KVAR左右。
序号
装置名称
消耗无功（KVAR）
所占比例
svg运行方式有哪些1
总变二、三高
700
6%
2
气化装置
3200
27%
3
动力分厂
8000
67%
表1-1各装置区消耗无功功率统计
从无功消耗分布情况来看，动力分厂现已成为老装置区负荷中心，消耗了全厂约67%无功负荷。
2018年1月8日凌晨5:59分时，因汽机节流阀堵死，造成汽机无法进行1#发电机负荷调整，1#发电机负荷直线下降，6:02:33秒时，因发电机逆功率-200KW，汽机岗位值班人员立即打闸停机。在1#发电机脱网后，6KV系统电压降至5.4KV，后经省化变岗位对主变档位进行调整，主变档位由7档调整为17档，6KV系统电压由5.4KV升至6.1KV，但在这个过程中，6KV系统电压降低，导致煤气化装置氧泵变频器输入电压降低，造成氧泵无法按额定转速出力，在6KV系统电压升压后，又因氧浓度超标，仪表联锁跳车，造成气化炉熄火，气化装置停车。
在发电机突然停机的情况下，大约有近8000的无功消耗需从电网提供，造成整个老装置区6KV系统电压偏低，给全厂电力系统的安全稳定运行带来了一定的隐患。鉴于这种情况，建议在动力分厂增设无功补偿装置一套，用于满足动力分厂电气设备的无功消耗，提高发电机的有功出力及效率，保障全厂的供电安全。同时提高我厂6KV电力系统供电安全可靠
性。
二、SVG与SVC的对比
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
SVG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。
SVC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。
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与同步调相机、SVC装置比较具有如下优点①：
1)采用数字控制技术，系统可靠性高，基本不需要维护，可以节省大量的维护费用；2)在提高系统的暂态稳定性、阻尼系统震荡等方面的性能大大优于传统的同步调相机;3)控制灵活、调节速度更快、调节速度广，在感性和容性运行工况下均可连续快速调节，响应速度可达毫秒级;4)静止运行、安全稳定，没有调相机那样的大型转动设备，无磨损，无机械噪声，将大大提高装置寿命，改善环境影响;5)对电容器的容量要求不高，可以省去常规装置中的大电感和大电容及庞大的切换机构，损耗低;6)连接电抗小。SVG接入电网的连接电抗，作用是滤除电流中存在的较高次谐波，另外起到将变流器与电网连接起来的作用，因此其电感量远小于补偿容量相同的TCR等SVC装置所需的电感量；7)SVG输出电流不依赖于电压，表现为恒流源特性，具有更宽的运行范围。而SVC本质是阻抗型补偿，输出电流和电压成线性关系。因此系统电压变低时，同容量SVG可以比SVC提供更大的补偿容量；
8)SVG比SVC具有更快的响应速度，因而更适合抑制电压闪变。SVG响应时间在10 ms以内，而SVC响应时间一般在20～40 ms。SVG从额定容性无功功率变为额定感性无功功率(或相反)可在1 ms之内完成，这种响应速度可以胜任对冲击性负荷的补偿。