浅谈 SVC 与 SVG 的区别

杨宇超 刘亚虹

国网青海省电力公司检修公司 ,青海 西宁 810003

摘要：在电力系统中，电能质量是评价电力系统运行性能优劣的重要指标，而电压又是衡量电能质量的一个重要指标，因此，电压的稳定性对电力系统运行性能来说显得尤为重要。电压稳定与否主要取决于系统中无功功率的平衡，如果用电负荷的无功需求波动较大，而电网的无功功率来源及其分布不能及时调控，就会导致线路电压超出允许极限。电网无功功率的调节是靠无功补偿装置来实现的，这需要有效运用无功补偿装置保证电力系统的稳定运行，本文主要介绍了无功补偿装置SVC与SVG的作用以及区别。

关键字：SVC；SVG；无功补偿；区别

0 引言

无功补偿装置是电力系统中必不可少的，主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。在合适的地点加装并联无功补偿装置，可以限制无功功率在电网中的传输，相应减少了线路的电压损耗，提高了输配电网的电压质量，从而提高输变电设备的利用率，提高用电效率，降低用电成本。

在一定的有功功率下，功率因数cosφ越小，所需的无功功率越大。为满足用电的要求，供电线路和变压器的容量就需要增加。这样，不仅要增加供电投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗 。为了提高电网的经济运行效率，根据电网中的无功类型，人为的补偿容性无功或感性无功来抵消线路的无功功率。

1 SVC

SVC是用于无功补偿典型的电力电子装置,它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器和电容器的容量,从而改变输电系统的导纳。按控制对象和控制方式不同,分为晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(FC)配合使用的静止无功补偿装置(FC+TCR)和TCR与机械投切电容器(MSC)配合使用的装置。

1.1 SVC的工作原理

电网输出的功率决定了无功补偿的原理。对支路中串联的功率进行控制，使可控硅的触角维持在一定数值，使流经电抗器支路的电流发生改变，最终不同大小的无功功率在补偿作用下形成。构成装置的主要原件有光电触发控制系统、主电抗器系统、阀控系统和保护原件等，需要注意对触角的控制和管理。当晶体阀管的触角在90°— 180°之间时，可以对触角进行直接控制，这时候，导通角在180°以下；当晶体阀管的触角等于90°时，补偿装置吸收的无功功率达到最大值，称为短路功率；当晶体阀管的触角等于180°时，在可以调节的范围内，处于最大值，此时，吸收的无功功率最小，称为空载功率。对晶体阀管的触角进行调节，使主电抗器的电路量不断发生改变，在动态连续的过程中，主动对无功功率进行有效调节。

1.2 SVC在电力系统中的作用

SVC应用于电力系统可以增强系统的暂态稳定性，SVC安装于中长距离输电线路中点可以改善系统的暂态稳定性；有力的支持系统电压，防止电压崩溃。系统发生故障或者负荷电流急剧增高的瞬间，SVC能够对系统进行瞬时无功补偿来支撑电压以抑制电压崩溃的趋势；有效的阻尼系统振荡，TCR可以用极高的速度平滑地调节无功和电压，具有调制状态工作的可能；补偿不平衡负荷，负荷不平衡时，SVC不平衡控制策略可以补偿系统使供电电流变成三相平衡，能够使单相负荷变成三相平衡负荷而没有无功分量；抑制负荷侧电压波动和闪变，校正功率因数。

2 SVG

SVG是用于输配电系统的高性能动态补偿器，其实质是一个可控同步电源，分为电压型和电流型两种,既可以提供滞后的无功功率,又可以提供超前的无功功率。简单地说,SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上,适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值,或者直接控制其交流侧电流,就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现功率无功补偿的目的。

2.2 SVC在电力系统中的作用

SVG应用于电力系统可以抑制电力系统过电压，改善系统电压稳定性；提高系统暂态稳定水平 ,减少低压释放负荷数量 ,并防止发生暂态电压崩溃；动态地维持输电线路端电压 ,提高输电线路稳态传输功率极限；阻尼电力系统功率振荡；改善配电系统电能质量。

3 SVC和SVG的区别

3.1 工作原理

SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求，它可以向电网提供容性无功，也可以吸收电网多余的感性无功，把电容器组通常是以滤波器组接入电网，就可以向电网提供无功，当电网并不需要太多的无功时，这些多余的容性无功，就由一个并联的电抗器来吸收。电抗器电流是由一个可控硅阀组控制，借助于对可控硅触发相角的调整，就可以改变流过电抗器的电流有效值，从而保证SVC在电网接入点的无功量正好能将该点电压稳定在规定范围内，起到电网无功补偿的作用。

SVG以大功率电压型逆变器为核心，通过调节逆变器输出电压的幅值和相位，或者直接控制交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功功率的目的。

3.2 响应速度

对于闪变补偿而言，在无功容量足够的情况下，补偿装置输出无功的响应时间是闪变补偿效果的主要决定因素。一般SVC的响应速速是20—40ms；而SVG的响应速度不大于5ms，能更好的抑制电压波动和闪变，在相同的补偿容量下，SVG对电压波动和闪变的补偿效果最好。

3.3低电压特性

SVG具有电流源的特性，输出容量受母线电压的影响很小。这一优点使SVG用于电压控制时具有很大的优势，系统电压越低，越需要动态无功调节电压，SVG的低电压特性好，输出的无功电流与系统电压没有关系，可以看作是一个可控恒定的电流源，系统电压降低时，仍能输出额定无功电流，具备很强的过载能力；而SVC是阻抗型特性，输出容量受母线电压的影响很大，系统电压越低，输出无功电流的能力成比例降低，不具备过载能力。因此SVG的无功补偿能力与系统电压无关，而SVC的无功补偿能力随系统电压的下降线性降低。

3.4运行安全性能

SVC以可控硅调节电抗加多组电容作为无功补偿的主要手段，极容易发生谐振放大现象，导致安全事故，系统电压波动大时，补偿效果受很大影响，运行损耗大；SVG配套电容器不需要设置滤波器组，不存在谐振放大现象，SVG是有源型补偿装置，是采用可关断器件IGBT构成的电流源装置，从而避免了谐振现象，运行安全性能大大提高。

3.5谐波特性

SVC利用可控硅控制电抗器的等效基波阻抗，不仅受到系统谐波影响大，而且自身会产生大量的谐波，必须配套采用滤波器组，滤除SVC自身产生的谐波含量；SVG采用三电平单相桥技术，单相可输出5电平电压波形，采用载波移相的脉冲调制方法，不仅受系统谐波影响小，还可以抑制系统的谐波。与SVC相比，SVG采用多重化、多电平或脉宽调节技术等措施后，大大减少了补偿电流中的谐波含量。

4 结束语

无功功率补偿装置在城市电网中的有效安装，能够使用户的用电质量得到提高。无功功率补偿装置能够改善电压质量、减少电能损耗、增强变压器的出力，在电网系统中发挥着非常重要的作用，需要对无功功率补偿装置的应用进行仔细分析，节约能源，减少用电成本，实现更大的经济效益。

参考文献:

[1] 陈志斌.静止无功发生器SVG综述[J].科技信息,2012.

[2] 陈安伟.SVC与SVG的选择及应用[J].科技传播,2015.

[3] 钱俊华.浅析SVC与SVG在无功补偿方面的优劣[J].机电信息,2014.

作者简介:

杨宇超（1989）男，大学本科，工程师。主要从继电保护工作。

刘亚虹（1990）女，大学本科，助理工程师。主要从继电保护工作。