4)静止无功发生器（SVG）

SVG运用全控型器件，运行范围上，在补偿功能、响应速度、谐波抑制都更加出色，控制方法比SVC更为先进，他不再依赖于电容器，而是将自换相的桥式电路通过电感或直接并联在电网上，实时调节桥式电路交流侧输出的电流或电压的幅值和相位，使之发出或吸收无功功率，直到满足系统要求。如果采用PWM控制，可以使他的输入电流接近于正弦波，这对于降低谐波，抑制电流的突变等都具有良好的效果[12]。

相比于SVC，SVG运行范围广。我们可以根据SVC和SVG的工作原理画出他们的电压——电流特性图，如图1.1所示。(a)SVC电压——电流特性 （b）SVG电压——电流特性图1.1SVG和SVC的电压——电流特性图图1.1（a）中，当电压降低的时候，所能提供的最大电流也随之降低，也就是说，SVC的补偿效果会随着电压的降低而变差[13]。

图1.1（b）中，只要开关器件的额定电流够大SVG的补偿效果就不会随着电压的降低SVG的补偿效果就不会变差，于在欠电压的情况下甚至也能保证一定的补偿效果。今天，SVG在无功补偿领域逐渐成为主流[14]。

1.2.3 SVG的特点及研究现状

有国外学者早在上世纪70年代就开始探索用电力半导体变流器来进行无功补偿，之后各国学者就开始对SVG进行研究，到1994年的时候，美国率先成功研制出±100Mvar的SVG装置，并且成功地投入了商业化运行[15]。

SVG的研究工作在我国开始得比较晚，直到1999年才由河南省电力公司和清华大学联合研制出第一台具有自主产权的±20Mvar的SVG，成为世界上第四个掌握该技术的国家。但是我国在SVG研究领域发展得很快，正在逐渐缩小和国外的差距。国内外很多专家学者目前都在进一步的研究SVG，SVG目前有三个方面的研究重点：

1）主电路的结构

SVG主电路大致有以下几种结构：单相二电平结构，三相二电平结构和三相多电平结构等。其中三相结构又可分为三相三线制和三相四线制结构。

我们知道，功率器件都会受到电压等级的限制，传统的两电平结构已经不能满足一些高压大功率的场合的要求，而且往往有较大的谐波含量，为了考虑谐波的因数和解决功率开关耐压不足的问题，多电平结构逐渐成为目前研究的一个趋势[16]。

2）控制方法

电流间接控制方法是通过控制SVG产生的交流电压基波幅值和相位，来达到间接控制SVG交流侧电流的目的。直接控制方法则是对电流的瞬时值采用跟踪型脉宽调制技术进行控制的[17]。这些都是比较成熟的控制方式，在这些控制方式的基础上，正在研究一些智能控制方式。

3）多重化[18]

器件并联时的均流问题不仅能有效避免，装置的容量还能增大，同时还能有多个变流器所输出的方波信号叠加在一起形成阶梯波，从而更加近似于正弦波，这样就能实现在不用增加器件开关频率的情况下有效地抑制谐波。

1.3 三电平技术的发展及研究现状

传统的两电平技术在高压大容量器件的应用中采用的都是开关器件串联或者并联的方式，采用这种方式，器件的开关特性要求完全一致，但是在目前的水平下器件匹配起来比较困难，利用率也较低[20]。多电平结构由此产生。日本学者A.Nabae等人在1980年的IAS年会上提出了中点箝位式逆变器的构想，直到90年代，随着快速数字信号处理芯片等的出现，三电平技术才真正得到发展的机会。三电平技术的研究现状发展迅速，国外很多地方已经有所运用，但是在国内，三电平技术的研究还比较落后。目前，三电平技术在硬件成本上的压力随着新型的电力电子器件IGCT以及高压IGBT等的发展迅速和智能控制芯片DSP的快速普及逐渐得到释放，而随着电力电子设备对于噪声控制及电磁干扰等方面越来越高的要求，三电平技术必将得到越来越广泛的应用。