SVC(Static Var Compensator,靜止無功補償器)是一種基于電力電子技術的動態無功補償裝置,屬于靈活交流輸電系統(FACTS)的核心設備之一。它通過快速調節電網中的無功功率,改善電能質量、穩定系統電壓,并抑制諧波干擾。
SVC的定義與基本原理
SVC是一種通過晶閘管等電力電子器件控制電抗器或電容器組,實現無功功率動態調節的裝置。其核心原理是通過改變電抗器或電容器的等效電納值,實時補償電網中的無功波動,從而維持電壓穩定并優化電能質量。
根據國際大電網會議(CIGRE)的分類,SVC主要包括以下類型:
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TCR型(晶閘管控制電抗器 + 固定電容器)
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TSC型(晶閘管投切電容器)
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MCR型(磁控電抗器 + 固定電容器)。
SVC的主要作用
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動態無功補償與電壓穩定
SVC通過快速響應(毫秒級)調節電網的無功功率,平衡負荷變化引起的電壓波動。例如,在冶金行業(如電弧爐、軋機)中,SVC可實時跟蹤負荷的無功需求,將電壓波動控制在2%以內,避免閃變和電壓崩潰。 -
諧波抑制與電能質量提升
SVC的濾波支路(如固定電容器組)可吸收電網中的高次諧波,減少諧波污染。例如,在電氣化鐵路中,SVC能消除單相負荷引起的諧波和負序電流,降低電網電壓畸變率。 -
改善功率因數
通過補償感性或容性無功,SVC可將功率因數提升至0.95以上。例如,某鐵路牽引變電所在加裝SVC后,功率因數從0.85提高到0.95,避免了低功率因數罰款。 -
抑制三相不平衡
針對電弧爐等不平衡負荷,SVC采用分相調節技術,消除三相電流不平衡問題,減少對電網的負面影響。 -
增強輸電能力與系統穩定性
在高壓輸電系統中,SVC通過提供動態無功支撐,可提高線路傳輸容量,抑制功率振蕩,并增強暫態電壓穩定性。
典型應用場景
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冶金行業:補償電弧爐、軋機等沖擊性負荷的無功波動,減少電壓閃變(案例:重慶鋼鐵集團)。
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風電并網:解決風電場因異步電機吸收無功導致的電壓跌落問題(如TCR型SVC在張家口風電場的應用)。
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電氣化鐵路:平衡單相牽引負荷引起的三相不平衡,并濾除諧波。
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城市電網:優化無功分布,減少網損,防止電壓崩潰(如大興安嶺電網的SVC配置研究)。