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SVC的基本原理


作者:上海诺易电器有限公司            来源:http://www.shnuoyi.com              日期:2016年01月27日


        关键词:无触点稳压器变频电源SVG

        静止同步补偿器SVC(Static Var Compensator)被称为“静止的调相机”,是现代柔性交流输电系统(FACTS)的核心组成部分,其为以变换器技术为基础的并联无功补偿FACTS设备。典型的静止无功补偿装置是使用固定电容器加晶闸管控制电抗(FC和TCR),使其具有吸收和发出无功电流的能力,提高系统功率因数,稳定电压源电压。它的重要特性是通过控制TCR的触发延迟角的变化,来改变补偿装置所需要的无功功率。TSC只能分组投切电容,和TCR配合使用时,才能连续调节补偿装置的无功功率。固定电容器加晶闸管控制电抗器型静止无功补偿装置能连续调节补偿装置的无功功率,且响应速度较快。因此,可以对无功功率进行快速动态补偿。
 
      1、SVC的基本结构
        SVC的结构有很多,但基本元件是晶闸管控制的电抗器和晶闸管投切的电容器。其分类如图1所示。


图1  SVC的基本结构

        TCR支路由电抗器和两个反向并联的晶闸管串联构成,TSC支路由电容器和两个反向并联的晶闸管串联构成,其控制元件均为晶闸管。TCR支路的等值基波电抗是晶闸管导通角β或触发角α的函数。通过调整β或α可以平滑地调整并联在系统的等值电抗。


      2、TCR型SVC构成
        包括四个主要组成部分:高阻抗变压器(或降压变压器)、电容器组(兼作滤波器)、晶闸管阀和调节器。
      优点:
      (1)可以进行连续感性和容性无功调节
        单独的TCR由于只能吸收感性无功功率,与并联电容器配合使用,使得总的无功功率为TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率,因此可以将补偿器的总体无功电流偏置到可吸收容性无功的范围内。
      (2)能进行分相调节 降压变压器二次绕组连接成“开口星型”,中点分开,这是要使每相负载与另外两相独立,从而正序和负序的幅值可以单独控制、分相调节,可以平衡不平衡负载。
      (3)吸收谐波能力好 并联电抗器串上小调谐电抗器还可兼作滤波器,能很好地吸收TCR产生的谐波电流。
      (4)噪声较小
      (5)损耗相对较小
      (6)控制灵活性好
        TCR型SVC有多种可选择补偿方案,一种方案就是将电容器组的总容量固接在电网上,而将TCR的总容量平均分为n组小单元,根据系统无功功率的平衡要求来决定启用小补偿单元的组数及其控制角。这样TCR型SVC就可以通过控制投入的组数进行粗调节,通过控制控制角进行细调节,实现平稳的无级补偿,因此整个控制过程十分灵活,而且效果也相当好。
      (7)动态响应时间较快(约10mS),是能够胜任多类负荷的动态无功补偿。

      缺点:
      (1)自身有谐波含量产生
      TCR型SVC产生的谐波主要是奇次谐波,3K次谐波同相位,仅能在补偿装置的三角形接法绕组中流通,不能流入系统。流入系统中的谐波成分只是6k士1次。产生的谐波电流会使系统电压产生畸变,从而对系统及设备产生一系列的危害,因此利用TCR和改善功率因数用的电容器兼作滤波器,但这种滤波器体积大,占地多,价格贵。
      (2)不可直接接于超高压
      (3)运行维护复杂


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