摘要：SVG是目前無功功率控制領(lǐng)域內(nèi)的最佳方案。相對于傳統(tǒng)的調(diào)相機、電容器電抗器、以晶閘管控制電抗器TCR為主要代表的傳統(tǒng)SVC等方式，SVG有著無可比擬的優(yōu)勢。

一、SVG無功補償簡述

SVG是典型的電力電子設(shè)備，由三個基本功能模塊構(gòu)成：檢測模塊、控制運算模塊及補償輸出模塊。其工作原理為由外部CT檢測系統(tǒng)的電流信息，然后經(jīng)由控制芯片分析出當(dāng)前的電流信息、如PF、S、Q等;然后由控制器給出補償?shù)尿?qū)動信號，最后由電力電子逆變電路組成的逆變回路發(fā)出補償電流。

SVG靜止無功發(fā)生器采用可關(guān)斷電力電子器件(IGBT)組成自換相橋式電路，經(jīng)過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流。迅速吸收或者發(fā)出所需的無功功率，實現(xiàn)快速動態(tài)調(diào)節(jié)無功的目的。作為有源形補償裝置，不僅可以跟蹤沖擊型負載的沖擊電流，而且可以對諧波電流也進行跟蹤補償。

二、SVG原理分析

SVG 裝置的主電路采用鏈?zhǔn)侥孀兤魍負浣Y(jié)構(gòu)，Y 形連接，10kV 裝置每相由 12 個功率單元串聯(lián)組成,運行方式為 N+1 模式。

2.1SVG 裝置的連接原理圖：

2.2 10kV 裝置的電氣原理圖

三、SVG的組成

3.1控制柜

控制柜由控制器、顯示操作面板、控制電源、繼電器、空氣開關(guān)等部分組成。

控制電源提供了 DC24V 和 DC5V 電源系統(tǒng)，為控制器和繼電器操作供電。

顯示面板包括了液晶屏顯示和信號指示燈。具體。

操作部分包括啟機按鈕、停機按鈕和復(fù)位按鈕。

3.2空氣開關(guān)功能

3.3控制器

控制器由一臺 PLC 模塊、一個 觸摸屏、一臺 QCON，主控制器及遠程監(jiān)控計算機組成，QCON 主控制器安裝在一個標(biāo)準(zhǔn)6U 機箱內(nèi)。

3.4功率柜

功率柜的主要組件是功率單元(又稱為鏈節(jié))。

電子旁路回路采用進口 IGBT 器件，動作迅速且可靠，保證了功率模塊發(fā)生故障情況下，控制器可以在 1ms 時間內(nèi)將故障模塊可靠旁路。

功率模塊的控制器，除了采樣回路、保護回路和輸出驅(qū)動回路外，幾乎所有的邏輯和通訊處理均采用大規(guī)模 FPGA 芯片完成，智能化的設(shè)計使得硬件設(shè)計簡單，軟件設(shè)計靈活，便于以后的功能修改和升級，而且可靠性高，受功率器件的干擾小。

模塊的外部接口只有 2 個電壓輸出端子和 4 個光纖端子。

3.5啟動柜

啟動柜由啟動開關(guān)、充電電阻等幾個部分組成。SVG 裝置的啟動方式設(shè)計為自勵啟動。在主開關(guān)合閘后，系統(tǒng)電壓通過充電電阻對功率單元的直流電容進行充電，當(dāng)充電電壓達到額定值的 80%后，控制系統(tǒng)閉合啟動開關(guān)，將充電電阻旁路。

3.6連接電抗器

裝置的輸出通過連接電抗器并聯(lián)到系統(tǒng)側(cè)

3.7冷卻系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)分為風(fēng)冷和水冷兩種方式。風(fēng)冷系統(tǒng)由散熱風(fēng)機和控制電路組成。

3.8控制面板

SVG裝置的運行狀態(tài)

SVG 裝置帶電時，運行在五種工作狀態(tài)：待機、充電、運行、跳閘、放電。各狀態(tài)說明和轉(zhuǎn)換關(guān)系如下:

1) 待機狀態(tài)

裝置上電后立即進入待機狀態(tài)，然后進行自檢。若無任何故障且狀態(tài)正常，則點亮就緒燈。若在就緒情況下收到用戶啟機命令，則閉合主斷路器。主斷路器閉合后即轉(zhuǎn)入充電狀態(tài)。

2) 充電狀態(tài)

表示裝置的直流電容正在充電，由于裝置為自勵啟動，主斷路器閉合即表示裝置已經(jīng)進入了充電狀態(tài)。若在主斷路器閉合后直流電壓充電到超過直流設(shè)定值，則自動閉合啟動開關(guān)以短路充電電阻，啟動開關(guān)閉合后延時 10s 自動轉(zhuǎn)入并網(wǎng)運行狀態(tài)。

3) 運行狀態(tài)

表示裝置處于并網(wǎng)運行的工作狀態(tài)，可以在各種控制方式下輸出電流，達到補償無功、負序或諧波的效果。若在此過程中出現(xiàn)報警，報警指示燈亮，不影響裝置正常運行;若在此過程中出現(xiàn)過流、同步丟失等可恢復(fù)故障，裝置將閉鎖，待手動或自動復(fù)位消除故障后，裝置將重新解鎖運行;若在此過程中出現(xiàn)嚴(yán)重故障或收到停機命令，裝置將發(fā)跳閘命令，并轉(zhuǎn)到跳閘狀態(tài)。

4) 跳閘狀態(tài)

表示裝置正在執(zhí)行跳閘指令。一進入跳閘狀態(tài)，裝置就立刻發(fā)跳閘命令。檢測到主斷路器斷開后進入放電狀態(tài)。

5) 放電狀態(tài)

表示裝置正在放電。主斷路器斷開后，直流電容將緩慢下降直至為 0。該狀態(tài)時持續(xù) 10s 后裝置自動轉(zhuǎn)入待機狀態(tài)。注意，功率單元完全放電需要時間，停機后要等待 15分鐘后再對功率柜進行操作。

四、SVG的操作順序

操作順序是：先給二次控制系統(tǒng)上電，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的各種狀態(tài)量判狀態(tài)，若裝置正常，則復(fù)位后充電指示燈點亮。在裝置就緒的情況下才能上電運行。

上下電順序應(yīng)遵循啟機時先開控制電再上高壓電，關(guān)機時先斷高壓電然后斷控制電。

動態(tài)無功補償及有源諧波治理裝置為高壓設(shè)備，操作時必需有高壓意識，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。

動態(tài)補償裝置中的有關(guān)參數(shù)出廠時已經(jīng)設(shè)置完畢(依據(jù)是用戶提供和實際應(yīng)用場合的有關(guān)參數(shù))，如果對裝置和負荷系統(tǒng)沒有足夠的了解，請不要隨意更改參數(shù)，否則可能會給系統(tǒng)帶來不必要的麻煩，甚至重大損失。

正常運行時，不可以隨意按動鍵盤或者前面的操作按鈕，否則可能引起系統(tǒng)誤動。

本裝置的啟動柜、功率柜均屬高壓危險區(qū)域，在高壓通電情況下絕對不能打開柜門進行作業(yè)

五、SVG的日常維護

經(jīng)常檢查室內(nèi)溫度，通風(fēng)情況，注意室內(nèi)溫度不應(yīng)超過40度。

保持室內(nèi)清潔衛(wèi)生。

經(jīng)常檢查RSVG是否有異常響聲，振動及異味。

經(jīng)常檢查所有電力電纜、控制電纜有無損傷，電力電纜冷壓端子是否松動，高壓絕緣熱縮管是否松動。

建議RSVG投入運行第一個月內(nèi)，將變壓器所有進出線電纜、功率單元進出線電纜緊固一遍，以后每半年緊固一遍，并用吸塵器清楚柜內(nèi)灰塵。

5.1SVG定期保養(yǎng)

5.2事故分析