5Mvar 高壓SVG 產品的研制

◎許偉

（作者單位：日新電機（無錫）有限公司）

引言隨著大功率非線性負荷的增加，電網的無功消耗不斷上升。而大容量無功補償手段的不足，使電網母線電壓隨運行方式變化很大，導致系統穩定性降低，線路損耗增加。尤其是風力發電等大型電動機對電網無功的消耗更為嚴重。大規模風電并網必然會對電網的電能質量和穩定運行產生很不利的影響，因此，對大容量動態無功補償裝置的需求更加緊迫，本文介紹了自行研制的容量為5M Var 的補償裝置，對于提高大功率設備的功率因數，改善電網電能質量有重要意義。

一、高壓SVG 總體設計方案

1.基本原理。

圖1 為裝置與系統連接的等效原理圖，US為系統電壓，UI為裝置輸出電壓，兩者同相位。L 為連接電抗器，R 為線路阻抗和裝置損耗的等效阻抗。規定電流方向朝裝置側為正方向。

理想情況下，可將裝置等效成可控電壓源，系統視為理想電壓源，兩者相位一致。當UI>US時，從系統流向裝置的電流超前系統電壓90o，裝置工作于容性區，輸出感性無功；反之當UI

圖1 SVG 系統原理圖

2.主電路設計。

主電路采用單相橋串聯的方案，即所謂的鏈式結構，如圖2。對每個單相橋采用不同的驅動脈沖，是每個橋輸出電壓所含諧波大小和方向不同，最終疊加起來所含諧波量很小。針對10kV系統，相電壓有效值約為5773V，我們選擇每相12 個模塊串聯，采用11+1 的控制方式，由11 個模塊做脈沖疊加，1 個模塊用脈寬調制的方法跟蹤輸出電流，使輸出電流按照預先設定的形狀變化，達到穩定電流的作用。