基于 lEGT 的静止无功发生器研究.pdf

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1、第7期总第２4１期农业科技与装备Ｎo．7ＴotａlＮo．２4１２０１4年7月ＡｇｒｉｃultuｒａlＳｃｉｅnｃｅ＆ＴｅｃhnoloｇyａnｄＥｑuｉｐｍｅntJul．２０１4基于lEGT的静止无功发生器研究李宇光，付杰，胡晓光（锦州供电公司，辽宁锦州１２１０００）摘要：概述静止无功发生器（SVG）的国内外研究应用现状，探讨其应用范围及工作原理，介绍基于IEGT的SVG补偿装置的结构设计思路及补偿方法，为快速有效进行无功补偿及维持电力系统稳定运行提供理论依据。关键词：静止无功发生器；IEGT；设计；数学模型；主电路中图分类号：TM761文献标识码：A文章编号

2、：1674－1161（２014）07－0051－03随着我国经济持续的稳定增长，人民生活质量水系统振荡等方面，SVG无功补偿装置的效果大大优平显著提升，因此广大民众对用电质量提出了更高的于同步调相机和静止无功补偿器等其他无功补偿装要求。除要求供电安全可靠之外，还要求电压稳定、频置。SVG无功补偿装置基于IGBT直接串联技术，目率良好。特别是伴随着科技的进步，大量精密器件需前已广泛应用于电力、矿山、冶金、风力发电等系统。要高品质的电能作保障。但在现代电力系统中，冲击SVG可分为电压源型和电流源型，它们都并联性负荷的大量出现，对电能质量产生了极其严重的不于系统中

3、，分别采用电容器和电感作为储能元件。良影响。目前，解决上述问题的最有效办法就是进行SVG单向等效电路见图1。电源滞后及超前电压分别无功功率补偿。对无功功率进行及时、合理有效补偿，见图２和图3。能够降低线损，提高电网系统功率因数，稳定系统电


压，减少发、供电设备设计容量。静止无功发生器（SVG）作为FACTS技术最具有代表性的应用之一，




也是无功补偿领域最先进、最有效的动态实时无功补



偿技术，已成为建设智能化、清洁化电网不可或缺的重要部分。1SVG国内外研究现状图1SVG单向等效电路Figure1SVGunidirectional

4、equivalentcircuit在1980年投入运行了全球首台SVG样机，它是由日本三菱电机公司与日本关西电力公司共同研制
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开发的。该样机采用晶闸管强制换相的电压型逆变器，设计容量为２0MVar。至此以后SVG迎来了飞速
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发展时期，1986年11月由美国研制成功并投入运行I了全球首台以GTO晶闸管而作为逆变器开断元件的静止无功发生器。我国对于静止无功发生器的研究起步较晚，与欧图2电流滞后电压Figure2Currenthysteresisvoltage美、日等发达国家相比处于落后状态。但近些年来，静止无功发生器装置的研发在我国发展迅猛，取得

5、了阶段性的突破。
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2SVG的应用范围和基本原理U在提高系统的暂态稳定性、维系电压稳定、阻尼

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收稿日期：２014－05－03图3电流超前电压作者简介：李宇光（１98２—），男，工程师，从事电力调度方面的Figure3Currentleadingvoltage工作。5２农业科技与装备２０１4年7月2.1SVG电路组成结构
1）大功率电力电子开关器件（IGBT、IEGT）所组成的桥式电路，通过脉冲调制技术来控制功率器件的关断，把直流侧电压转变为一定频率、幅值与相位的交流电压。２）直流侧电力电容器作为维系变流器正常工

6、作的必要条件，为补偿装置提供一个稳定的电压支撑， 使SVG直流侧呈现出低阻抗电压源的特性。3）连接电抗器将逆变装置和电力系统耦合在一起，有滤波作用，可以滤除逆变器输出电压中的高次图5SVG系统设计结构图Figure5DesignstructurediagramofSVGsystem谐波，使SVG所输出电压波形无比接近于正弦波。2.2SVG数学模型建立测、调制、主电路及电源等多种功能，补偿对象为三相图4是SVG系统简化图，其中电网电压用三相电网和负载。电压源用U表示，主开关采用IEGT，各相损耗用等3.1主电路设计效电阻R表示；电感值

7、用等效电感L表示。忽略逆变主电路设计采用AC－DC－AC的传统结构，主要器交流侧电压谐波分量，电压A，B，C各相电压相等包括功率开关器件（IEGT）的选取、直流侧所需电容且呈现对称分布。器容量大小的选择计算、连接电网所需电抗器容量大
小的选择等。SVG硬件设计各参数值见表1。iiU
表1SVG硬件设计各参数值iU
Table1ParametersoftheSVGhardwaredesign
项目符号参数值iUsc直流侧电容C570uf峰值电流Im30A图4SVG三相简化电路图电路反馈系数Kf0.04Figure4ThesimplifiedSVGt

8、hree-phasecircuitdiagram电网