静止无功补偿器相关技术及应用研究

工作技术原理入手，对其当前的应用现状与发展空间展开了具体的分析。

【关键词】SVC；工作原理；应用

引言

随着现代工业的飞速前进，各种各样就有极大冲击性负荷的设备不断出现，如电焊机与电弧炉等，而这设备的出现就对电网的无功功率造成了极大的冲击，进而致使母线的电液出现不稳定、功率因数下降等情况，使得众多电气设备无法在限定工况下顺利运行，从而大大加大了电网在功率上的损耗。基于此，无功补偿设备的研发与出现就成为了电力行业关注的焦点所在。下面，文章就以静止无功补偿（SVC）为例，对其相关技术和实际应用情况展开相关分析。

1.SVC装置的工作技术原理分析

SVC装置其实专门代指的就是那些应用晶闸管的一类SVC装置，是由TCR（晶闸管控制电抗器）与TSC（晶闸管投切电容器）或是由两者共同构成，亦或是由TCR与FC（滤波电容器）混合应用的装置类型。其中，TCR支路包括了晶闸管阀组与相控电抗器等几个部分，而TSC支路则包括了电容器与晶闸管阀组两个部分，密闭式的水冷系统则是用于将晶闸管阀组在实际通流中生出的热量带走，属于TCR与TSC支路中的一个重要的辅助性的设备。一般来说，TCR支路主要是借助有效调整晶闸管的触发角的大小，来对其电抗器的感性无功出力实施相应调整，从而为系统储备大量容性无功奠定基础，而TSC支路则是在其系统出现的故障的时候，借助晶闸管触发来进行有效导通，进而发挥出强补的功能，时间为1s，FC支路不仅可将系统的谐波与TCR支路产生的谐波滤除干净，而且还能为系统提供必要的容性无功补偿[1]。

从图1可知，TCR支路、FC支路与TSC支路三者是TCR型的SVC装置的三个主要构成部分，而不同的触发角，则在很大程度上决定了该时期经过TCR回路中的那些主电抗器所产生的总电流量，并使得TCR回路上面的感性无功功率总量发生相应变化，最终发挥出有效调整感性无功功率大小的功效。总的来说，在SVC装置的控制系统中，其主要包括了以下两个功能：一，实现对稳定无功电压的有效控制，即在稳定状态下，SVC中的TCR支路被划分到AVC（电压无功自动调节）系统中的进行有效控制，进而促使TCR在满足足够无功存储的前提下对系统的电压实施优先调整；二，实现暂态稳定与阻尼的有效控制，即当系统出现部分故障的时候，SVC的控制系统，具体结合预先设定的220kV母线的电压数值与控制输入的情况，来实现对TCR回路中的无功电流的自动调整，从而在系统故障下为其提供必要的电压支持与暂态阻尼，与此同时，将其强行纳入到TSC支路中，以最大限度确保该系统的运行稳定性[2]。

同时SVC装置中的控制单元，还能在切实借助多反馈调整方式的基础上，通过其测量系统将电压、补偿器电流与母线的负荷有机转变成系统运行所需的两相电压与电流，并通过前期预变化与前端的采集等相关程序，获取无功功率、有功功率振荡增量与电压的偏差，进而加在加权计算法的基础上将SVC三相阻抗数值计算出来，最后借助其控制系统将其与有机转化成有效的触发角度[3]。而且，这时通过对晶闸管触发角度进行有效控制，可把其电抗器本身的电流调根据实际情况进行调整，并将其转变为可变电感，使之能够同固定的电容器进行同步应用，最终得对应的电容器符合与电感负荷，实现静止补偿装置效果发挥的最大化。

2.SVC的应用与发展趋势

当前，技术发展比较完善的SVC已经被大力应用在配电系统中的补偿控制环节与输电系统中的电压控制环节以及电力终端用户无功补偿与电压稳定环节中，并取得了一定效果。比如那些配置在电网侧的SVC装置，多用于10kV、35kV与电压等级比较高的线路上面，而且随着其电压等级的升高，该装置的无功补偿装置和变压器容量也会随之有所增加，据相关调查统计，每年SVC装置的市场需求量均在38亿元左后，可见，SVC在今后将面临着较大的发展前景[4]。

第一，在电网方面。近些年来，由于电网使用的构成比显著低于企业用户，为此，紧随国家对电网建设工程的重视与投入的增加，对智能电网技术也将提出更高的要求，从而为SVC装置在电网领域中提供更为广阔的发展空间。据当前情况与国家电网的相关战略目标来看，2013年后可能SVC装置需求应用大爆发的时期。

第二，在电气化铁路建设方面。结合国家铁路网的相关战略目标来看，我国铁路在2020年，其运营历程将达到12万公里，而电气率也会增加大60%左右，也就是说，电气化铁路在2020年的实际运营历程将提升至7.2万公里。而通常来看，在电气化铁路中，大约每隔50公里就需配置一个变电站，若按上述目标，未来增加800个左右的牵引变电站，这时，若假设一个变电站中SVC所需造价是250万，那么，照这样发展，今后我国每年用于高铁变电站建设的SVC造价就在2亿元左右。

第三，在其它领域中，比如煤矿行业、冶金等，伴随社会对企业节能要求的不断提高，特别是高耗能行业，甚至制定了相应的减排标准，而这些就促使企业纷纷开始寻求新的减排措施，从而为SVC的发展创造了巨大的空间。

结束语

综上所述，现阶段，SVC俨然被看成了一种极为重要的无功补偿措施，而不断提升SVC装置的设计效率，积极研发出具有独立自主权且性能稳定、适用性广的SVC装置就成为了时代所趋，必须给予其高度重视。而本文通过对SVC装置的工作技术原理进行分析，具体探讨了其在我国电网、电气化铁路建设与其它相关领域中的有效应用，为今后SVC的进一步研究提供了一定参考。

参考文献

[1]李丽丽，陈少红.静止无功补偿SVC装置的原理及在泉州电网的应用[J].科技风，2013，（15）：71-71，73.

[2]魏效志.高性能静止无功补偿系统的研制及应用[D].山东大学，2013.

[3]汤晓华，洪霞.静止无功补偿的多DSP控制器研制与应用[J].电力电子技术，2012，46（2）：86-88.

[4]杨申，王中伟，李思雨等.新型配电变一体化静止无功补偿技术研究[J].中国机械，2014，（11）：46-46.

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