供配电网络中不同类型的SVG解析

随着电力电子设备的广泛应用，电网中非线性负载和不平衡负载越来越多，致使电力系统中的无功增多，会导致电网电压降低、损耗增加以及增加设备容量等一系列问题，此外电网电压不足时也可以通过投入无功来抬高电压，因此，对电力系统进行无功补偿尤为重要。

我国电网安照电压等级可以分为低、中、高电压配电系统，在不同的电压系统又存在不同的无功负荷，比如从平衡度分，可大致分为平衡和不平衡负荷，故此，供配电网中SVG的种类也分为各种类型。

本文将介绍供配电网络中不同类型的常规SVG，主要分为低压三相三线制SVG、低压三相四线制SVG、中高压星接级联SVG（STATCOM）以及中高压角接级联SVG（STATCOM）。

低压三相三线制SVG的基本原理是具有自换相的桥式电路通过电抗器，并联至电网，通过适当的调整其桥式电路交流侧输出电压的相位和振幅或者是直接控制其交流侧电流，使电路吸收或发出相应的满足其需要的无功电流，以此来实现动态无功功率补偿。其等效电路如下图所示

SVG控制过程主要分为以下几个主要部分：无功电流检测、双闭环控制生成调制波、对调制波进行调制生成PWM。在不考虑不平衡情况下，目前主流的检测算法为IP—IQ检测，其控制框图如下（可参照王兆安《谐波抑制与无功功率补偿》）。

双闭环控制在DQ坐标系下完成，主要实现的功能是对电流的跟踪及直流电压控制，控制框图如下，控制完成后将dq坐标回复到三相坐标系下，得到三相调制波。

对调制波进行调制生成PWM比较简单，目前使用最多三角波比较的方式，将调制波与给定载波进行比较，将比较结果直接驱动三相全桥IGBT，使SVG输出给定电压。

采用simulink搭建三相三相SVG，在1s时刻投入SVG进行补偿，仿真结果如下：

补偿前后电网电压电流，从仿真结果看，1s时刻投入电网电流相位快速跟踪电压相位，实现补偿，响应速度低于20ms。

补偿过程SVG直流电压

电网有功无功及功率因数

从以上仿真可以看出，本仿真SVG可以快速实现对电网无功进行补偿，其响应速度（低于20ms）及直流电压波动（在稳定值5%以内）远低于国家标准。