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一、電力系統中無功補償裝置的作用、發展階段及應用與局限

無功補償裝置是電力系統中的關鍵設備，其核心作用在于提升供配電系統的功率因數，進而提高輸電、變電設備的利用率，優化用電效率并降低用電成本；此外，在長距離輸電線路的適宜位置加裝動態無功補償裝置，還能改善輸電系統穩定性、提升輸電能力，同時穩定受電端及電網電壓。

無功補償設備的發展歷經多階段演進：早期以同步調相機為典型代表，但其體積龐大、造價高昂，目前已逐步被淘汰；第二階段主流方式為并聯電容器補償，該方式成本低、易安裝，但受系統可能存在的諧波等電能質量問題制約，純電容補償形式已逐漸少見。

當前，串聯電抗器與電容器組合的補償裝置，是提高功率因數的主流應用方案。若用戶系統為連續性生產、負荷變化率較低，通常建議采用 FC 固定補償方式，也可選用接觸器控制的分步投切自動補償方式，這兩種方案在中壓、低壓供配電系統中均適用。

當系統存在負荷變化快或沖擊性負荷（如橡膠行業的密煉機）時，需實現無功快速補償。然而，常規無功自動補償系統所用的電容器，從電網斷開退出后，兩極間會殘留不可預知的電壓，需經 1-3 分鐘放電 —— 待殘壓通過電容器內部放電電阻降至 50V 以下，才能再次投入電網，導致其無法滿足快速響應需求；此外，若系統含大量諧波，由電容器串聯電抗器構成的 LC 調諧式濾波補償裝置，需投入大容量設備以保障電容器安全，但這也可能引發系統過度補償，最終使系統呈容性狀態。

二、靜止無功補償裝置（SVC）

于是，靜止無功補償裝置：(SVC---Static Var Compensator) 誕生了，其典型的SVC代表是由TCR (Thyristor Controlled Reactor) + FC(Fixed Capacitor）組成的，即晶閘管控制電抗器+固定電容器組（通常需要串聯一定比例的電抗器），靜止無功補償裝置的重要性是它能夠通過調節TCR中晶閘管的觸發延遲角來連續調節補償裝置的無功功率；SVC這種補償形式目前主要在中高壓配電系統中應用，對于負載容量大、諧波問題嚴重、沖擊性負荷、負載變化率高的場合特別適用，例如鋼廠、橡膠、有色冶金、金屬加工、高鐵等。

三、靜止無功發生器（SVG）

目前隨著電力電子技術的發展，特別是IGBT器件的出現和控制技術的提高，另外一種有別于傳統的以電容器、電抗器為基礎元器件的無功補償設備應運而生，就是SVG (Static Var Generator) ，即靜止無功發生器，它通過PWM脈寬調制控制技術，使其發出無功功率，呈容性；或者吸收無功功率，呈感性。SVG由于沒有大量使用電容器，而是采用橋式變流電路多電平技術或PWM技術來進行處理，所以不需要使用時對系統中的阻抗進行計算。同時，相較于SVC，SVG還有體積小、能更加快速的連續動態平滑的調節無功功率的特點，同時可容性感性雙向補償。

四、SVG與SVC無功補償裝置的對比分析

1.工作原理：SVC 為動態無功源，電容器組常以濾波器組接入電網提供無功，多余容性無功由可控硅閥組控制的并聯電抗器吸收，通過調整可控硅觸發相角改變電抗器電流，穩定電網接入點電壓；SVG 以大功率電壓型逆變器為核心，通過調節輸出電壓或交流側電流的幅值與相位，快速吸收或發出無功，實現動態調節。

2.響應速度：SVC 響應速度通常 20—40ms，SVG≤5ms，后者緩解電壓波動、閃變效果更優，相同補償容量下表現至佳。

3.低電壓特性：SVG 為電流源特性，輸出容量受母線電壓影響小，輸出無功電流與電壓無關（可視為可控恒流源），電壓降低時仍能輸出額定無功電流，具備過載能力；SVC 為阻抗型特性，輸出容量隨母線電壓降低同比下降，無過載能力。

4.運行安全性：SVC 以可控硅調電抗 + 多組電容為核心，易發生諧振放大現象引發安全事故，電壓波動時補償效果受影響大、運行損耗高；SVG 配套電容無需濾波器組，無諧振問題，作為 IGBT 構成的有源電流源裝置，安全性大幅提升。

5.諧波特性：SVC 受系統諧波影響大且自身產諧波，需配套濾波器組濾除；SVG 采用三電平單相橋技術（單相輸出 5 電平電壓波形）及載波移相脈沖調制，受諧波影響小且能緩解系統諧波，通過多重化、多電平或脈寬調節技術，大幅降低補償電流諧波含量。

6.占地面積：相同補償容量下，SVG 占地面積比 SVC 減少 1/2—2/3。因 SVG 所用電抗器、電容更少，體積縮小；SVC 電抗器體積大且需預留安裝間隔，整體占地廣。

五、安科瑞靜止無功發生器（SVG）產品

①ANSVG靜止無功發生器

1.產品概述

靜止無功發生器是一種用于補償無功、諧波治理以及不平衡調節的新型電力電子裝置。其基本原理為：檢測補償對象的電壓、電流信號，計算提取無功分量或諧波分量，并生成相應的指令信號，通過驅動變流器模塊的輸出，產生一個與系統無功、諧波電流幅值相等、相位相反的補償電流，從而抵消線路中的無功分量或諧波分量，達到無功補償或諧波治理的目的。其應用可克服 LC 補償器等傳統的無功補償器響應速度慢、補償效果不能準確控制等缺

2.產品選型

3.技術參數

4.尺寸及示意圖

② ANSVG-G-A混合動態濾波補償裝置

1.產品概述

混合動態濾波補償裝置是一種用于動態補償無功的新型電力電子裝置。其基本原理是指將三相橋式電路通過電抗器直接并聯在電網上，適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的相位和幅值或者直接控制其交流側電流，就可以使該電路吸收或者發出滿足要求的無功電流，實現動態無功補償的目的，同時這個模塊可以在容量滿足的情況下補償多次諧波。

2. 產品型號

3.技術參數

4.產品尺寸及示意圖

六、總結

綜上所述，SVG無功補償裝置具有響應速度快、諧波含量少、無功調節能力強等特點，可以大大改善電網的電能質量，目前已成為無功補償技術的發展方向。

審核編輯 黃宇