电力系统无功补偿装置SVG的研究

易志勇

摘 要：在电力系统中，供电的质量以及电网运行的安全可靠性直接关系到千家万户。电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源。随着电力事业的逐步发展，一些具有干扰电力发展的负面因素正靠得越来越近。如何才能有效地保护电网功率因素下降、波段变化、电压波动、谐波干扰等情况，为用户提供最稳定的电力保障。

关键词：电力；稳定；无功补偿；提升；意识发展

1 研究的意义

1.1 无功补偿的定义

无功功率补偿（Reactive power compensation），简称无功补偿，在电力供电系统中起到提高电网功率的作用，另外还具有降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的作用。所以，无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的重要位置。

1.2 无功补偿的意义

随着我国工业实力和城乡居民生活水平的提高，各类电气增加，电力负荷超标，导致无功功率的消耗大量增加。

1.3 工作原理

电网输出的功率包括2部分：一部分是有功功率，另一部分是无功功率。无功补偿的具体实现方式是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换，这样感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。

无功补偿的目的有：

（1）补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。

（2）可以减少发、供电设计容量，减少投资。

（3）降低线损。由公式ΔΡ%=（1-cosθ/cosΦ）×100%得出，其中cosΦ为补偿后的功率因数，cosθ为补偿前的功率因数，则cosΦ>cosθ，所以提高功率因数后线损率也下降，减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。

一般情况下电网的补偿方式包括集中补偿、分组补偿、单台电动机就地补偿。

2 无功补偿的现状

随着经济的发展，SVG也在不断更新，从20世纪80年代引进的第一套SVG装置到现在，国内使用35kV直链接SVG装置在电力局220kV。这种装置的出现提高了电网的稳定性，对发展智能电网技术起到了重要的作用，同时也创下了使用这种设备的记录。

3 SVG控制方法的研究

控制策略的选择应与补偿器的主电路结构和主要功能有关，而且目前对无偿控制的方法比较成熟，基本上都是采用无偿功率。这里主要对其进行以下几种考虑，无功的控制需要对其进行无功电流或者无功功率检测，选择合适的检查方式和有利无功的控制。

无功检测方式。就现在对无功GVS的检测主要是d-q变换的方法和基于p-q理论的方法。

系统控制方法。由SVG的工作原理可以从工作中得知，它要根据无功功率参考值进行调节，控制SVG发出的无功性能和大小，就直接可以补偿负载所需要的无功。一般情况下，有两种方法：一种是直接控制；另一种是间接控制。

如何才能实现系统控制呢？一般就是电流直接控制，我们采用的跟踪型控制技术，对电流波性的瞬间值进行反馈控制，直接指令电流发生。当SVG吸收超前无功电流的时候，其稳定状态要满足需求，当系统进入稳定的状态时，我们可以对其进行下一步操作；当比例关系不在正常情况时，我们就要利用直接或者间接电流控制方式去控制SVG。直接控制一般与滞环的选取有关，这里就不再赘述。

所谓直接电流控制，是通过逆转变器产生交流电压基波的相位和幅值来间接地控制交流侧电流。间接控制有两种情况：一种是固定调节深度来控制电压升降，从而实现逆转变电压幅值的目的；另一种是调节控制角稳定直流电压，调节控制电压的深度，实现无功补偿。无论是采用双变量调节，还是单变量调节，其目的都是为了控制电网的无功状态。

4 电磁软件的应用

电力系统数字控制系统，通过保障系统的安全性以及经济性，方便工作者在生活中的操作，在电力系统各个领域都被广泛应用，因此电力系统计算机软件的应用已经成为必然。

经过多年的不断完善，直流元件不但方便数据输入，更有强大的数据分析能力，用户可以直接使用系统计算机。现在软件不但有了工作站版本，而且有了微机版本，已经被国内各个行业广泛应用。

众所周知，计算引擎作为整个软件的核心，其工作能力必须强大，只有这样，才能进一步完成读入网络数据，并根据其工作原理进行数学处理、根据开关的动作去修改节点到纳矩阵、根据要求完成控制系统的介入，以求得网络并输出变量的功能。

通过系统在工作中可以提高工作效率和质量，通过计算机能够知道结果并对其进行处理分析，以保证在图标、数字面前直接观察结果。

（1）计算机运行环境。工作界面正如我们日常的计算机界面，主要包括主菜单、工具、工作区窗口等。但是由于工作性质的不同，现实中需要的功能也不同，这就需要我们为了适应一些功能的需要，设置一些特殊的系统来弥补整个系统的不足。在版本中，用户模块的定义是在原来系统的基础上完成的。在最新的版本中，原件模型定义可以直接在编辑器中对其进行编辑来完成，这样更加便捷。

（2）系统研究。如何才能更加深入地了解和研究这些系统，最简单的方式就是研究它对扰动和参数系数变化的影响。计算机通过外界影响出现的时域瞬时值、有效值或者频率分量，获得对系统特征的了解，以便进一步对其进行研究，得到最有利的依据。

总之，经过多年的发展研究，系统功能在不断提升，只有不断提升，才能不断被利用。如果系统不提升，如同“人”的专业素质不提升一样，就会被时代所遗忘，因此只有不断地改变自我，不断地更新才能跟上时代的步伐，为社会做出贡献。

参考文献

[1]何邓.SVG无功补偿装置在电力系统中的应用研究[J].中国科技博览，2012，（37）：373.

[2]黄欢.SVG无功补偿装置在电力系统中的应用研究[J].科技与企业，2012，（8）：183.

（作者单位：中原油田分公司供电服务中心）