1SVG的定義及工作原理SVG（靜止型動態(tài)無功發(fā)生器）是指由自換相的電力半導體橋式變流器來進行動態(tài)無功補償的裝置。靜止型動態(tài)無功發(fā)生器是電力電子設備，由三個基本功能模塊構成：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，經由控制芯片分析出當前的電流信息；由控制器給出補償的驅動信號，再由電力電子逆變電路組成的逆變回路發(fā)出補償電流。SVG（靜止型動態(tài)無功發(fā)生器）采用可關斷電力電子器件組成的相橋式電路，通過電抗器并聯(lián)接在配電系統(tǒng)中，來調節(jié)橋式整形電路的輸出電壓相位、幅值，或控制橋式整形電路的電流。還可以迅速吸收或發(fā)出配電系統(tǒng)所需要的無功功率，從而實現動態(tài)調節(jié)系統(tǒng)的無功功率。靜止型動態(tài)無功發(fā)生器是有源型的無功補償設備，可以實時跟蹤沖擊型用電設備的沖擊電流，并對其諧波電流進行快速補償。SVG工作原理見圖1。圖1SVG工作原理圖2SVG的工作模式SVG的工作模式及其補償特性如表1所示。表1

SVG的三種運行模式及其補償特性說明表1）空載模式：UI

=Us，補償電流I=0。2）容性模式：UI

>Us

，此時SVG的補償電流I超前系統(tǒng)電壓，裝置向系統(tǒng)提供容性無功功率，逆變器的輸出線電壓=

Us

+I·L=(1+1×0.12)

Us=1.12

Us。3）感性模式：UI

<Us

，此時SVG的補償電流I滯后系統(tǒng)電壓，裝置向系統(tǒng)提供感性無功功率，逆變器的輸出線電壓=Us-I·L=(1-1×0.12)

Us=0.88

Us。因此，逆變器的輸出電壓為0.88

Us

～1.12

Us，對于系統(tǒng)母線電壓為10kV的SVG，逆變器的最高輸出線電壓為11.2kV,相電壓為11.2/1.732=6.466kV,12個功率模塊運行時每個模塊分得538.8V，對應直流電壓538.8×1.414=760V；10個功率模塊運行時每個模塊分得646.6V，對應直流電壓646.6×1.414=914.2V。因此，只要使SVG（靜止型動態(tài)無功發(fā)生器）在無功補償時發(fā)出系統(tǒng)需要的諧波電流，就可以實現同時補償無功功率和抑制諧波的工作模式。3SVG的功能3.1供配電系統(tǒng)結構如圖2所示，Ps、Qs分別表示電源的有功功率和無功功率，PL、QL分別表示用電設備的有功功率和無功功率，在不計供配電系統(tǒng)內各種損耗的情況下，電源和用電設備的有功、無功功率則相等，即：Ps=PL，Qs=QL。圖2供配電系統(tǒng)圖然而，這種簡單的供配電系統(tǒng)中存在無功傳輸、諧波電流、三相電壓不平衡、電壓偏差等電能質量問題。根據《電能質量供電電壓偏差》（GB/T12325-2008）、《電能質量三相電壓不平衡》（GB/T15543-2008）、《電能質量公用電網間諧波》（GB/T24337-2009）等國家相關規(guī)范的具體指標要求，必需對供配電系統(tǒng)中的無功功率和諧波進行有效補償，以提高電能質量。3.2SVG的無功補償功能如果設定SVG產生的無功補償功率為Qsvg,根據圖3的供配電系統(tǒng)圖，則有Qs=

Qsvg+QL，為提高電網的傳輸效率、減少供配電系統(tǒng)中無功功率對電網的沖擊，希望系統(tǒng)中的無功功率Qs盡量小，也就是對功率因數有具體要求。《全國民用建筑工程設計技術措施》電氣分冊（2009）要求補償后功率因數不應低于0.9，有些地區(qū)供電部門對用戶的功率因數也有相應要求，如北京地區(qū)為0.95。圖3帶有SVG無功補償裝置的供配電系統(tǒng)圖對于大多數民用建筑項目來說，用電設備產生的無功功率QL為感性的，控制SVG處于容性工作模式就可以減少供配電系統(tǒng)的無功功率Qs，從而使功率因數達到相關要求、提高電能質量。有些用戶的用電設備產生的無功功率為容性的，使SVG處于感性工作模式即可。3.3SVG的有源濾波功能在現代民用建筑中由于大功率的換流設備（如整流器、變頻器、直流屏、UPS電源）、調速調光設備、氣體放電燈以及其他非線性電氣設備的使用，用戶會向公共電網注入諧波電流Ih，從而降低電網效率、影響配電系統(tǒng)穩(wěn)定、縮短用電設備壽命等。國家標準《電能質量公用電網間諧波》（GB/T24337-2009）對用戶注入各電壓等級公共電網的諧波電流分量（均方根值）都有要求。圖4有源濾波器原理圖SVG除了有無功補償功能之外，還有有源濾波的功能，其可以輸出諧波電流（與諧波源電流相位相反），從而達到抑制用電設備諧波電流的目的，如圖4所示。4SVG的性能優(yōu)勢由于采用電力電子元件取代傳統(tǒng)的電容、電感元件，SVG具有以下性能優(yōu)勢：1）具有多樣化的補償功能SVG（靜止型動態(tài)無功發(fā)生器）裝置具有多種電能質量治理功能，可以根據負載的性質單獨或同時補償無功功率、抑制諧波、補償負載不平衡等。2）響應時間短SVG可以實施跟蹤、動態(tài)化補償，容性與感性兩種工作模式之間的短時間轉換。SVG響應時間≤1ms，傳統(tǒng)補償裝置響應時間≥10ms。3）與傳統(tǒng)的無功補償裝置相比體積小SVG不需要大容量的儲能元件，同時配電系統(tǒng)也不需要再配有源濾波器，所以SVG比傳統(tǒng)的無功補償裝置節(jié)約一半的占地面積。4）控制系統(tǒng)智能、靈活SVG采用全數字的控制系統(tǒng)，對信號的檢測和控制精度高。控制器及其控制程序具有延展性，對配電系統(tǒng)發(fā)展和更新有功能預留。5）設備損耗少該設備本身的拓撲結構和高壓變頻的結構相似，因此損耗也基本差不多。SVG由多個逆變器串聯(lián)或者并聯(lián)組成，逆變器部分總的損耗一般不超過總容量的0.5%，更符合節(jié)能設計的理念。5

應用案例以某實驗樓的一臺動力變壓器為例，該變壓器安裝容量為1250kVA，主要用電負荷為實驗室設備以及少量的風機、水泵。低壓側安裝375kVAR的SVG用于改善電能質量。以下為運行后實測數據。1）功率因數補償在不投入SVG狀態(tài)下功率因數為0.83，投入后功率因數為0.98。諧波治理（見表2）：表2諧波電流測量表

本項目的初步設計為SVG無功補償裝置和傳統(tǒng)無功補償裝置加有源濾波器兩個方案，介紹低壓系統(tǒng)電氣負荷性質和建設方前期項目經驗，最終確定沿用一期項目方案，采用SVG無功補償方式。僅從投資造價上來看，SVG價格比普通的無功補償裝置要高一些，與傳統(tǒng)無功補償裝置加有源濾波器的價格相差無幾，甚至要低一些。因此，SVG在用電設備諧波源較多或對諧波干擾