一、概述:
近年来，动态无功补偿及滤波装置越来越广泛地应用于电网及终端用户，用于提高电网电压稳定性，改善用户电能质量并达到节省电能的目的。
XTSVG静止无功发生装置，突破传统的电容、电抗无功补偿理论的一种高新技术产品。它通过大功率电力电子器件（IGBT）的高频开关实现从感性到容性的连续、快速、双向无功调节。可直接接入1KV-35KV电压等级母线，为电网或用电负荷提供快速动态无功补偿与谐波治理，可有效提高电网电压暂态稳定性，抑制母线电压闪变，补偿不平衡负荷，滤除谐波及提高功率因数。
 
电气原理:
XTSVG是利用可关断大功率电力电子器件（如IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，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，实现动态无功补偿的目的。
 

 
二、结构结成:
 

 
三、性能特点:
和传统的SVC相比，SVG具有以下独特的优点：
 
启动冲击小
SVG部分采用自励方式启动，启动快速且冲击电流限制在很小的幅值。
 
任意组合的连续补偿范围
SVG可以从额定感性工况到额定容性工况连续输出无功，和固定电容器组合可构成任意范围的连续补偿。
 
动态响应速度快
SVG具有10ms以内的快速输出无功特性，因而对快速的冲击负荷具有更好的补偿效果，对闪变有更好的抑制效果，而传统的SVG相应时间一般在40ms-60ms（太快可能引起电抗和电容器产生振荡）。
 

 
优异的谐波输出特性
SVG既可以输出近似正弦波的无功电流（不含谐波，用于电网补偿），也可以输出设定次数的谐波电流（用于负荷谐波滤波），即SVG输出电流是完全有源可控的谐波电流，又附带大量不可控的无源滤波支路来实现自身产生的谐波电流的滤波。
 
占地面积小
SVG以半导体功率器件构成的逆变器为核心，使用直流电容器储能，无SVG中体积庞大的滤波支路和电抗器，安装尺寸一般只有SVG的1/5-1/3，特别适合于占地面积要求较高的场合，XTSVG系列SVG可做成移动式装置。
 
高效率
SVG采用新型低损耗IGBT功率器件，直接输出电压范围1KV-35KV，省去了连接变压器，装置效率可达99%以上，而由于损耗曲线特性优于SVC（SVC空载时损耗达到最大），SVG的等效运行损耗一般只有SVC的1/3-1/2，等效运行耗电量大大低于SVC。
 
超强补偿能力
SVG输出电流不依赖与系统电压，表现为恒流源特性，在系统电压跌落到20%时仍可以输出额定无功电流，具有更宽的运行范围；而SVC输出电流与系统电压成正比下降，使得达到同等补偿效果SVG容量可以比SVC容量小于20%-30%。
XTSVG与无源滤波补偿装置（FC）配合使用，通过对固定电容器组的综合控制，可以更好地满足系统和负荷的补偿范围要求。

 
多种补偿功能
抑制电力系统过电压，改善系统电压稳定性；
提高系统暂态稳定性，减少低压释放负荷数量，并防止发生暂态电压崩溃；
动态地维持输电线路端电压，提高输电线路稳态传输功率极限；
阻止电压系统功率振荡；
在负荷侧，能抑制电压闪变，补偿负荷不平衡，提高负荷功率因数，滤除谐波。
 
高可靠性
SVG采用N+1或N+2余主电路拓扑结构，一个（或两个）链接单元损坏后仍可继续满负荷运行；在系统短路故障条件下，SVG可连续稳定运行，而SVC因可控硅触发问题可能发生闭锁退出运行；SVC使用了大量电容器和电抗器，当外部系统容量与补偿装置的容量可比时，SVC会产生不稳定性而发生振荡，而SVG对外部系统运行条件和结构变化不敏感。SVG还避免了功率器件的直接串联。

四、功能
模块化的电路结构
SVG的核心是基于IGBT器件的链式逆变器，链式逆变器每相由多个功率模块输出并串联而成，功率模块采用N+1或N+2冗余运行结构；
模块控制采用大规模FPGA芯片载波移相多电平空间矢量PWM控制策略。电路简单、抗干扰能力强，可靠性高；
采用自励启动技术，使得装置投入时冲击电流小；
模块面板共4个电气端子，2个光纤端子，接线简单，还没有若干状态及故障指示灯，方便维护及检修。
 
控制
采用基于三DSP及多FPGA的全数字化控制器MLCCOD，具有高集成度，可靠性高；
现场可设定控制方式：系统补偿或负荷补偿及符合补偿谐波次数；
采用快速瞬时无功电流控制策略，可实现系统短路故障时的连续稳定与运行；
采用PLC实现多组固定电容器的综合投切控制；
控制器全封闭防尘设计，无需冷却风扇，大大提高可靠性。
 

 
监控与人机接口
 

 
本地监控功能由DPS及PLC共同完成，采用触摸屏中文/英文显示界面、比嵌人式工控机界面硬件可靠性高，更适用于工业现场电磁环境；
 
本地监控面板能进行各种控制操作和参数设置；
 
显示面板具有功率模块直流电压、功率模块故障/旁路状态、输出电流、负荷电
流、故障显示及故障追忆等功能，可显示输出电流波形；
 
远方通信监控接口为RS232/RS485和CAN总线，具有计算机网络监控的RJ45扩展口和通信转换模块、可以灵活支持为Modbus、Profibus、TCP/IP和IEC61850等通信协议；
 
可以通过远方计算机进行实时状态监控；
 
具有GPRS远程接口，装置通过联网装置，将系统运行教据、状态量和报信息等，利用GPRS网络发送到本公司后台服务器，实现对现场的实时监控，以确定其安全情况和运行情况，大幅度提高了系统运行的可靠性及可维护性。
 
参数设定功能
具有多功能参数设置、方便不同负荷对象运行参数的现场配置；
 
所有功能参数项用中文提示，所有功能参数具有停电保持功能(双份)，可以整体备份或恢复。
 
不停电控制电源
控制电源采用多模块并联运行且带直流UPS后备，当交流控制电源停电时，由直流UPS后备提供控制电源，装置运行不受形响。
 
电磁兼容
功率模块和主控系统采用光纤连接，具有很高的通信速率和抗干扰能力，安全性好；
 
特殊设计的柜体内的电磁屏蔽措施，使得装置在有电磁干拢的环境中工作时不受影响，同时、其他设备也不会受装置所产生的电磁场的影响。
 
五、应用实例
SVG应用于区域电网
耗能的工业负荷在我国总用电负荷中占了较大成分，如：钢铁冶金、石油化工等，这些大工业用户往往有自己的电网系统。供电部门对这些大用户有功率因数与电能质量等技术指标约束，利用XTSVG对这些大用户内部的电网进行综合无功补偿。达到电力系统对其功率因数与电能质量的要求，同时自身也取得了节能降耗的巨大效益。常见的工业用户包括大型电焊机、大型木材加工厂、重型粉碎机等。
 

 
SVG应用于电弧炉补偿
冶金行业的交、直流电弧炉是非线性的冲击负荷，炉料熔化期间电弧的不稳定，给系统带来有功、无功冲击。无功功率的冲击带来了母线电压的持续波动，造成了闪变现象的产生。交流电弧炉三相放电电弧的差异还造成负荷电流不平衡，二直流电弧则造成多次谐波电流超标。

 
采用XTSVG可以对电弧炉实现动态无功、谐波及不平衡负荷电流的补偿，大幅度提高母线电压稳定度（完全满足国家标准），显著减少断弧现象，提高冶炼效率，吨电耗量一般可减少10%，单炉冶炼时间也可以缩短8%-15%，同时大大降低谐波过电压带来的电缆绝缘损坏频度，带来显著的经济效益。
 
SVG应用于轧钢机补偿
轧钢机负荷由大功率直流电动机、异步电动机、同步电动机及各种直流整流器、交流变频调速器等大功率电力电子设备组成，冲击大、无功消耗大、谐波电流大、功率因数低，造成母线电压反复波动，大量谐波电流流入电网，使配网损耗变大，同时造成谐波尖峰电压，损坏电缆绝缘。这些特征造成电网不能满足郭嘉电能质量标准要求，不利于电网经济运行，对用户电气设备也造成恶劣影响。

采用XTSVG对轧钢机负荷 进行补偿，可以稳定母线电压，满足生产需要，并大大节约系统无功损耗，而且避免传统SVC等阻尼型补偿装置带来的系统谐振或者谐波放大等问题，极大的提高电网的安全性。
 

SVG应用于新能源发电
随着新能源发电技术的广泛使用，使得风力发电装机容量及光伏发电装机容量在电网中所占比例越来越高，对电网的影响也越来越大，由于风力发电和光伏发电的随机性，对电力系统的有功无功都会带来影响，从而引起电压的波动。
新能源如风电、太阳能等，都具有一次能源部稳定的特性。此外电力系统的低压故障又会影响到新能源并网过程中，导致并网功率因数不合格、电压偏差、电压波动和闪变等问题，都需要无功补偿系统。应用XTSVG可满足新能源接入系统的功率因数、电压波动与闪变等要求。
 

 
SVG应用于电气化铁路
电气化铁路具有很长的输配电线路和快速变化的负载。电气化铁路为单相供电，这种单相负荷就造成了供电网的三相严重不平衡及较低的功率因数，并产生负序电流，严重影响到供电系统的电能质量同时也危害到机车本身的安全运行。使用XTSVG静止无功发生装置可完美解决上述问题，稳定电能供应，减少系统损失和维护费用，对电网提供电压支持，防止过低功率因数而罚款。同时也是打造便捷、高效、节能、环保的轨道交通网络体系的重要内容，对保障安全运行和提高企业经济效益具有十分重要的意义。
 

 
SVG应用于港口
港口的大量电动装卸机械使得港口的负荷变化大、速度变化快、短时负载重。且普遍使用可控硅交、直流驱动装置、向系统注入大量的谐波，对港口设备的安全、稳定运行造成威胁J针对港口电力负荷的特点、SVG能够快速跟踪港口负荷变化情况。及时响应负荷无功变化，稳定电压，提高负荷能力、消除闪变波动、有效滤除谐波、节能效果非常显著，经济效益极为可观。
 

 
SVG应用于矿山
矿山负荷变化大、短时负载重、属于无功功率冲击性负荷，不仅无功波动较大而且谐波污染严重、而且电压波动和闪变可能引发的安全事故，以及谐波污染严重及功率因数低下，因此必须保证矿山的供电质量，XTSVG及时响应负载无功变化、有效滤除系统的高次谐波并提供基波无功容量提高功率因数。

 
六、外形尺寸

 
七、技术参数
 

 
八、选型列表
6KV系列
 

 
10KV系列
 

 
35KV系列