高壓大功率靜止無功發生器SVG的原理及優勢
高壓大功率靜止無功發生器SVG作為無功補償領域的另一重要分支，SVG是當前世界上Z先進也是Z復雜的補償技術產品，在響應速度、穩定電網電壓、降低系統損耗、增加傳輸能力、提高瞬變電壓極限、降低諧波和減少占地面積等多方面具有更加優越的性能。由于區域電網的容量越來越大，這就要求補償裝置的容量也相應增大。在幾百MVA級的無功補償系統中，常用的方案是將SVG與SVC相結合，充分發揮SVG的快速特性和SVC的穩態性能，使系統在補償特性、造價、可靠性等方面達到Z優。
1，SVG (STATC OM)原理
SVG是當今無功補償領域Z新技術的代表。SVG并聯于電網中，相當于一個可變的無功電流源，其無功電流可以快速地跟隨負荷無功電流的變化而變化，自動補償系統所需無功功率。由于SVG的響應速度極快，所以又稱為靜止同步補償器(Static Synonous Compensator, 簡稱STATCOM)。
SVG的基本原理(見圖2)是利用可關斷大功率電力電子器件(如IGBT)組成自換相橋式電路，經過電抗器并聯在電網上，適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位，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。
圖2 靜止同步補償器（STATCOM）
2，SVG的功能
目前Z理想的方案就是采用SVG，用以提高電網穩定性，增加輸電能力，消除無功沖擊，濾除諧波，平衡三相電網。
⑴ 提高線路輸電穩定性
在長距離輸電線路上安裝SVG裝置，不但可以在正常運行狀態下補償線路的無功損耗，抬高線路電壓，提高有效輸電容量，而且可以在系統故障情況下提供及時的無功調節，阻尼系統振蕩，提高輸電系統穩定性。
⑵ 維持受電端電壓，加強系統電壓穩定性
對于負荷中心而言，由于負載容量大，又沒有大型的無功電源支撐，因此容易造成電網電壓偏低甚至發生電壓崩潰的穩定事故。而SVG具有快速的無功功率調節能力，可以維持負荷側電壓，提高負荷側供電系統的電壓穩定性。
⑶ 補償系統無功功率，提高功率因數，降低線損，節能降耗
電力系統中的大量負荷，如異步電動機、電弧爐、軋機以及大容量的整流設備等，在運行中需要大量的無功;同時，輸配電網絡中的變壓器、線路阻抗等也會產生一D的無功，導致系統功率因數降低。
對電力系統而言，負荷的低功率因數會增加供電線路的能量損耗和電壓降落，降低了電壓質量。同時，無功也會導致發電、輸電、供電設備的利用率降低;對于電力用戶而言，低功率因數會增加電費支出，加大生產成本。
⑷ 抑制電壓波動和閃變
電壓波動和閃變主要是負荷的急劇變化引起的。負荷的急劇變化會導致負荷電流產生對應的劇烈波動，劇烈波動的電流使系統電壓損耗快速變化，從而引起受電端電網電壓閃變。引起電壓閃變的典型負荷有電弧爐、軋鋼機、電力機車等。
SVG能夠快速地提供變化的無功電流，以補償負荷變化引起的電壓波動和閃變現象。
目前，抑制電壓波動和閃變的Z佳方案是采用SVG。
⑸ 抑制三相不平衡
配電網中存在著大量的三相不平衡負載，典型的如電力機車牽引負荷和交流電弧爐等。同時，線路、變壓器等輸配電設備三相阻抗的不平衡也會導致電壓不平衡問題的產生。
SVG能夠快速地補償由于負載不平衡所產生的負序電流，始終保證流入電網的三相電流平衡，大大提高供用電的電能質量。
⑹ 面向電網應用多種補償功能
抑制系統振蕩，提高電網穩定性，為電網安全保駕護航。
由于區域電網的容量越來越大，這就要求補償裝置的容量也相應增大。在幾百MVA級的無功補償系統中，常用的方案是將SVG與SVC相結合，充分發揮SVG的快速特性和SVC的穩態性能，使系統在補償特性、造價、可靠性等方面達到Z優。
3，SVG-優勢
SVG是目前Z為先進的無功補償技術，基于電壓源型變流器的補償裝置實現了無功補償方式質的飛躍。它不再采用大容量的電容、電感器件，而是通過大功率電力電子器件的高頻開關實現無功能量的變換。從技術上講，SVG較傳統的無功補償裝置有如下優勢：
⑴ 響應速度更快
SVG響應時間：≤5ms。
傳統靜補裝置響應時間： ≥10ms。
SVG可在極短的時間之內完成從額定容性無功功率到額定感性無功功率的相互轉換，這種無可比擬的響應速度完全可以勝任對沖擊性負荷的補償。
⑵ 電壓閃變抑制能力更強
SVC對電壓閃變的抑制Z大可達2：1，SVG對電壓閃變的抑制可以達到5：1，甚至更高。SVC受到響應速度的限制，其抑制電壓閃變的能力不會隨補償容量的增加而增加。而SVG由于響應速度極快，增大裝置容量可以繼續提高抑制電壓閃變的能力。
⑶ 運行范圍更寬
SVG能夠在額定感性到額定容性的范圍內工作，所以比SVC的運行范圍寬很多。更重要的是，在系統電壓變低時，SVG還能夠輸出與額定工況相近的無功電流。
⑷ 補償功能多樣化
SVG不僅具有快速補償系統無功功率的目的，還能夠根據用戶實際需要，對負荷諧波電流、負序電流等電能質量問題進行綜合補償。
⑸ 諧波含量極低
SVG采用了PWM技術、三電平技術和多重化技術，不僅自身產生的諧波含量極低，還能夠對負載的諧波和無功進行補償，實現有源濾波的功能，真正做到多功能化。
⑹ 占地面積小
由于無需高壓大容量的電容器和電抗器做儲能元件，SVG的占地面積通常只有相同容量SVC的50%。