1、浅谈对静止型动态无功补偿器的认识补偿器的认识 孙香荣 叶重荣 车军辉 刘琼 合容电气股份有限公司 陕西 西安 710200 摘要：描述了静止型无功补偿器的基本原理，对其系统组成及相互作用进行了阐述。 关键词：组成 基本原理 控制保护系统 随着电力系统的不断发展和用电负荷的不断增长，电力系统中的非线性负荷越来越多，尤其是大型电弧炉、大型风机、重型提升设备、电力机车等不断接入电网对电网电压、功率因数、电网谐波等关系电能质量方面的指标产生负面的影响，从而使电力系统中的电能质量问题日益突出。 静止型无功补偿器广泛应用于电压调整、改善电压水平、减少电压波动、改善功率因数、抑制电压闪变、平衡不对称负荷，配
2、套使用的滤波器能吸收谐波，减少谐波干扰。 1、静止型动态无功补偿器（SVC）基本原理 FC+TCR 型静止型动态无功补偿器（SVC）主要由三部分构成：FC 滤波器、TCR 晶闸管控制电抗器和控制保护系统。FC 滤波器用于提供容性无功功率补偿及谐波滤波，TCR 晶闸管控制电抗器用于平衡系统中由于负载的波动所产生的感性无功功率。通过调节晶闸管触发角的大小，控制流过电抗器的电流达到控制无功功率的目的。高压动态无功补偿 SVC 装置根据负荷无功功率的变化情况，改变电抗器的无功功率（感性无功功率） 。即不管负载的无功功率如何变化，总要使二者之和为常数，这个常数等于电容器组发出的容性无功功率的数值，使取自
3、电网的无功功率为常数或为 0，即：等于常数（或为 0） 。最终使得电网的功率因数保持在设定值，电压几乎不波动，从而达到无功补偿的目的，以抑制负载波动所造成的系统电压波动和闪变。 2、静止型动态无功补偿器（SVC）系统组成 2.1 静止型高压动态无功补偿器（SVC）高压晶体管阀装置：接受来自控制系统的信号，改变晶闸管触发角的大小，产生相应的无功补偿电流。先进的阀体压制技术、卧式安装结构紧凑、运行可靠维护工作量少。2.2 静止型高压动态无功补偿器（SVC）全数字智能控制系统：实时计算电网无功，控制晶闸管触发角的大小，进而控制补偿无功功率的大小。采用高速数字信号处理器 DSP 的控制系统，可靠性高、
4、实用性强。 2.3 静止型高压动态无功补偿器（SVC）电容器及滤波装置：向系统提供容性无功，并抑制流经系统的谐波，提高功率因数。电力电容器为组架式安装，自然冷却。滤波电抗器为空芯干式，自然冷却。 2.4 静止型高压动态无功补偿器（SVC）补偿电抗器：提供系统所需要的感性无功功率，稳定负载冲击所产生的电压波动。空芯干式，上下双线圈，自然冷却。 2.5 采用密闭纯水循环冷却系统，PLC 控制压力、湿度、温度等。 3、静止型动态无功补偿器（SVC）控制保护系统： 3.1 同步单元 3.1.1 同步单元用于产生调节单元精确触发 TCR 晶闸管阀组所需的同步脉冲。 3.1.2 同步单元测量 TCR 晶闸
5、管阀组两端的电压，并经过滤波电路和比较电路得到精确的同步信号。 3.2 调节单元 3.2.1 执行预先设定好的控制策略，计算 TCR 晶闸管阀组的触发角度。3.2.2 执行 SVC 的顺序控制，完成 TCR 及滤波器设备的投入或退出。 完成对 TCR 的保护，确保 TCR 的安全运行。 3.2.3 监控单元 监控单元包括主监控单元和辅助保护两部分。 主监控单元是整个 TCR 装置的核心，其主要功能是： 通过 CAN 总线巡检调节运算单元，就地控制单元及站控单元，监视其工作情况； 通过 RS485 总线与六个阀检测单元通讯，巡检阀状态，并监视阀检测单元的工作情况； 执行其它装置内部监控； 采集
6、SVC 各支路开关状态，并根据开关状态判断跳合闸逻辑、联跳逻辑、合闸闭锁逻辑等。各支路开关状态通过 CAN 总线发往就地工作站和站控，并以之作为各种命令是否有效的判断依据； 采集 TCR 电流与 SVC 的母线电压，实现 TCR 之路过压、欠压、过载、过流、电流速断保护； 辅助保护作为主监控的保护后备，执行以下功能： 监视主监控 CPU 的状态，当主监控 CPU 停止工作时闭锁 TCR 主回路； 监视 SVC 母线同步电压，当该电压异常时闭锁 TCR 主回路； 监视监控机箱电源，当该电压低于正常时退出 TCR 装置； 反应紧急退出按键，发出紧急时退出 TCR 装置命令。 3.2.4 阀基电子单
7、元（VBE） 接收调节单元输出的触发信号（对应晶闸管触发相位） 编码成触发脉冲信号输出至 TE 板； 接收 TE 板的回报脉冲信号，并读取其中包含的 BOD 和阀状态信息，以实时监测 BOD 动作情况和晶闸管元件的状态； BOD 频繁动作保护功能和阀故障保护功能； 向调节单元上报阀组的 BOD 和阀状态信息； 3.2.5 通讯管理单元 3.2.6TCR 支路保护装置 3.2.7 滤波器支路保护装置 4、静止型动态无功补偿器（SVC）系统优点 4.1 采用光电触发方式、高电位板高压取能、晶闸管 BOD 保护，系统抗干扰能力强，保护可靠。 4.2 可针对用户的需要，设计采用不同冷却手段的阀体。 4.3 晶闸管阀组采用卧式设计、设备紧凑、运行可靠、维护工作量少。4.4 监控系统采用一体化工作站，提供友好人机界面。 4.5 控制方式灵活，可实现三相同时控制、分相控制及三相平衡化等多种控制方式。 4.6 多功能自动化接口，具备远方操作和自动化系统接口功能，可以实现无人值守。 4.7 模块化设计，对几兆至几百兆装置均可提供一体化的构造方式。 参考文献： 1静止无功功率补偿技术 粟时平 ，中国电力出版社，2006 年。2高压静止无功补偿装置技术监督规定 国家电网公司 中国电力出版社，2008 年 5 月。 3并联电容器装置技术及应用中国电力出版社，2011 年。
