SVG的核心技术是基于电力电子器件IGBT(绝缘栅双极型晶体管),可以实 现快速的切换控制,开关频率可以达到2500 Hz或更多。SVG是也被称为“静态 相机”,可以快速连续调节输出无功功率。
在组成、TCR斩波控制调整电抗器的等效阻抗;MCR的核心的可控硅励磁 装置饱和控制,从而改变器件的等效电抗,两者阻抗补偿器;SVG是通过逆变器 快速调节无功功率,不再需要交流电容器/电抗器容量,属于有源补偿装置。
相控电抗器磁阀控制电抗器SVG,它具有明显的性能优势:
SVG能耗小,相同调节范围下,SVG的损耗只有MCR的1/4,TCR的1/2,运 行费用低,更节能环保;
SVG 是电流源型装置,主动式跟踪补偿系统所需无功;从机理上避免了大 容量电容/电抗元器件并联在电网中可能发生的谐振现象;在电网薄弱的末端使 用,其安全性比阻抗型装置更高;
SVG 的响应速度更快,整体装置的动态无功响应速度小于 10ms,而 TCR
型 SVC 的响应时间约为 20-40ms,MCR 型无功补偿装置响应时间在 200ms 以上。
相比之下,SVG 实现了质的飞跃,首次将动态无功补偿的响应时间缩短到一个 工频周期之内;
SVG 中的谐波特性更好,TCR/MCR 运行过程中都产生较大的谐波,尤其是 TCR,最大谐波电流含量达到 20%以上。而 SVG 自身不产生谐波,同时还能滤 除系统谐波,保证运行安全性;
SVG采用模块化设计和户柜式安装,工程设计和安装工作量小。
2。2 SVG的控制方法
作为一种动态无功功率补偿装置,该控制策略就是SVG控制,在外闭环反馈 控制和调节器的范围内选择,它的原理和传统的SVC是一样的。
在控制上 ,SVG与SVC的区别在于,在SVC中,由外闭环调节器输出的控制 信号是作为SVC等效电纳的参考值,以此信号来控制SVC调节到所需的等效电 纳;而在SVG中,外闭环调节器输出的控制信号,则被视为补偿器应产生的无功电 流(或无功功率)的参考值。正是在如何由无功电流(或无功功率)参考值调节SVG 真正产生所需的无功电流(或无功功率)这个环节上,形成了SVG多种多样的具体 控制方法。而这与传统SVC所采用的触发延迟角移相控制原理是完全不同的。因 为系统的电压一直都是保持不变的,因此无功电流的控制是至关重要的。事实 上,SVG的控制任务也应包括主动控制的电流来补偿电路中的有源功率损耗。
(1)间接电流控制 所谓间接电流控制是基于上述的SVG的原则,SVG作为交流电压源视图,通
过相位控制,交流侧电流的SVG的间接控制的幅度和SVG变换器的交流电压波形 产生的。
(2)直流控制 直流控制是使用跟踪脉冲宽度调制控制技术的电流波形的瞬时值的反馈控
制。跟踪脉冲宽度调制控制的技术,可以使用滞后比较法,也可以使用三角波比 较方式。
其瞬时电流的参考值iref,可以由瞬时电流无功分量的参考值与瞬时电流有功 分量的参考值相加而得;也可以瞬时电流无功分量的参考值iQref为主 ,而根据 SVG对有功能量的需求对iQref的相位进行修正来得到总的瞬时电流参考值iref 。 其中, 瞬时电流无功分量的参考值可以由滞后于电源电压90°的正弦波信号与 无功电流参考值iQref相乘得到 , 而SVG对有功功率的需求可以由直流侧电压的 反馈控制来体现。SVG采用直流控制方法,可以极大的提高系统的精度并加快响 应的速度。然而,直接的控制方法是控制电流,但是需要很高的开关频率,比较 困难,所以这是很难实现的大容量的SVG主电路功率电子器件的瞬时值。