摘要：别离介绍了TCR、TSC和MCR3种类型的停止补偿器(SVC)与停止无功产生器(SVG)的选拔特性与根本原理，要点针对SVC与SVG在呼应时刻、谐波特性等方面进行了剖析比较。并得出了SVG是往后无功补偿与谐波按捺归纳技能的开展方向，以及为电能质量范畴研讨的要点内容。

  现代工业体系中，比方少数电弧炉、电气化铁路、大型轧钢机等均归于动态改动的非线性负荷。这类负荷的特点是有功功率与无功功率随时刻作快速改动，因为其非线性和不平衡的用电特性，使供电电网的电压波形产生畸变，引起电压的动摇、闪变以及三相不平衡，乃至引起体系频率的动摇，并且向体系注入许多的谐波，对电网的电能质量构成了严峻的要挟。近年开展起来的停止型无功补偿设备(StaticVarCompensation，以下简称SVC)[1]，是一种快速调理无功功率的设备，已成功地使用于冶金、采矿和电气化铁路等冲击性负荷的补偿上。这种设备在调理快速性、功用多样性、选拔可靠性以及出资和运转费用的经济性等方面都比同步调相机有显着的长处，取得了较好的技能经济效益，因而在国内外得到较快的开展与实践使用。根据在SVC技能研讨的根底之上，跟着GTO、IGCT、IGBT等大功率电力电子器材的开展和使用，停止无功产生器(StaticVarGeneration，简称SVG)成为最新一代动态无功补偿技能，具有呼应速度快、吸收无功接连、产生的高次谐波量小、调理规模广、损耗与噪音小等杰出长处，在电能质量与无功补偿研讨的范畴发挥越来越大的作用。下面临SVC与SVG两种典型的特性做比较剖析，以利于新技能的推行与使用。

  SVC现在广泛使用于输电体系和负载无功补偿，其典型代表是晶闸管操控电抗器＋固定电容器（TCR＋FC）、晶闸管投切电容器（TSC）、以及磁控电抗器＋固定电容器（MCR+FC）等。

  TCR经过调理晶闸管的触发角α，完成接连调理补偿设备的无功功率。使用TCR回路吸收的理性无功功率，能够对无功功率进行动态补偿，使得并联滤波器中剩余的无功功率得到平衡，精干补偿点的电压挨近保持不变。其根本组成如下图1所示。

  一般状况下，依照必定的份额规划成多组支路的滤波器，在基波频率下成容性，分级改动补偿设备的无功出力，滤波支路在某次谐波下偏调谐，兼滤该次谐波。TSC只能分组投切，有必要和TCR合作才干进行接连调理。TSC的根本电路有3种[2]，如图2、图3和图4所示，图2为星形有中线为三角形外部衔接，简称角外接法，图4为三角形内部衔接，简称角内接法。在这3种电路的根底上又衍生出许多其他的拓扑结构，比方将每相的一个晶闸管换成二极管，或许为了节省本钱去掉某相的晶闸管开关。选用何种拓扑结构应结合现场负荷实践状况及技能经济等要素归纳考虑。

  SVG不只能动态补偿无功，也可动态补偿瞬时有功或许进行相间功率少数。国际上一般称为停止补偿器，即STATCOM是柔流输配电技能FACTS的重要设备。SVG根本原理首要是将逆变器经过电抗器或许变压器或许直接并联在电网上，经过调理逆变器少数侧输出电压的幅值和相位，或许直接操控其少数侧电流的幅值和相位，敏捷吸收或许宣布所需求的无功功率，完成快速动态调理无功的意图。其根本电路有2种，如图6和图7所示，图6为电压源型逆变电路，图7为电流源型逆变电路。

  各种SVC的一起缺陷是含有较多的无源器材，体积和占地面积都比较大；选拔规模较窄，无功输出跟着电压下降而下降更快，体系最需求无功时不能供给满足的无功支撑；本身对谐波没有按捺才能，例如TCR本身还会产生许多低次谐波，需求额定的滤波器。4.1呼应时刻

  一般来说，SVC的呼应时刻约20-40ms，而SVG的呼应时刻不大于5ms。关于闪变补偿而言，在无功容量满足的状况下，补偿设备输出无功的呼应时刻是闪变补偿作用的首要决定要素。图8所示为日本电热委员会实测的闪变补偿作用与补偿容量和呼应时刻的曲线。由图中可看出，在相同的补偿容量下，呼应时刻越小的补偿设备对电压闪变的补偿作用越好；在平等闪变改进率下，呼应时刻越小的补偿设备所需求的补偿容量也越小。

  SVC是阻抗型特性，输出容量遭到母线电压影响很大。SVG具有电流源的特性，输出容量受母线电压影响很小。这一长处使SVG用于电压操控时具有很大的优势，体系电压越低，越需求动态无功支撑电压，SVG输出无功电流与体系电压没有关系，能够看作是一个可控恒流源；而体系电压越低，SVC输出无功电流的才能越下降。图10为SVC和SVG补偿的电压电流特性比较。由图中可看出，SVG的无功电流输出才能与体系电压无关，而SVC的补偿容量跟着体系电压的下降而线SVC和SVG补偿的电压电流特性

  SVC中的TCR中选用相控技能，使用可控硅操控电抗器的等效基波阻抗，会产生许多的谐波电流，电压总谐波畸变率THD最大时会超越20%，有必要配套选用滤波器组，滤除SVC本身产生的谐波。SVG动态补偿设备选用三电平单相桥技能，单相可输出5电平电压波形。选用载波移相的脉冲调制办法，最低次的明显谐波频率为载波频率，低次谐波含量少。如图11所示，计算到75次的电压总谐波含量为1.32%。

  与SVC比较，SVG在选用多重化、多电平或脉宽调制(PWM)技能等办法后可大大削减补偿电流中的谐波含量。

  SVC是阻抗型补偿设备，对体系参数很灵敏，当SVC参数装备不合理或许运转一段时刻后，体系参数产生改动时，很简单引起体系谐振或谐波电流扩大，谐振或谐波电流扩大不只损害SVC本身的设备安全，对体系其他设备的安全也是危险。而SVG是电流可控型，对体系参数不灵敏，安全性与稳定性较好。不会产生谐波扩大的状况，根据需求，还能够补偿谐波电流，起到按捺谐振的作用。

  SVC工程施行比较简单，已有老练工程使用经历。与SVC比较，SVG遭到元器材容量约束，大容量的SVG施行困难用，工程造价适当高。

  SVC无功补偿设备，现在使用比较广泛，但因为损耗大，本身谐波较多，技能上较为先进，对其选用先进的智能操控办法，能够使该办法得到最佳的补偿功能，是现在世界上各先进工业国家和国内科研机构遍及注重的课题。SVG补偿设备因为呼应速度快、谐波含量少、无功调理才能强等长处，能够大大改进电网的电能质量，现在已成为无功补偿技能的开展方向。

  跟着GTO、IGCT、IGBT等大功率电力电子器材的进一步开展，SVG技能将会逐步步入老练使用阶段，作为最新一代动态无功补偿技能，其在冶金化工、电铁、风电等职业的使用有着不可估量的使用远景。