1 前言 

    静止无功抵偿器(SVC，staticvarcompensator)是并联静止元件发生或吸收无功功率，其输出被控制变化以维持或控制电力系统划定的参数。静止无功抵偿器包括功发生器和吸收器，和响应的控制器，可以提供给电力系统容性或感性电流，如图1所示。静止无功系统(SVS，staticvarsystem)是包括静态和机械投切，且相互配合的无功抵偿器的联合体。无功抵偿系统(VCS，varcompensatorsystem)是指相互配合的静态无功抵偿器和旋转无功抵偿器的联合体。 
 
   SVC典型的电压电流特征如图2所示，在它的容范围内SVC吸收或发生无功以维持电压的恒定，这个特征相当于理想电压源Uref与系统电压U在连结点处同相位，或一个由电压控制的电纳在统一连结点上，如图2的(b)和(c)。这样静止无功抵偿器的作用就像一台同步伐相机，但它没有惯性，而且它的响应速度要比调相机快的多。 

    2 静止无功抵偿器在电力系统的作用 

    2.1电压控制 

    若是电力系统的短路容水平低或线路较长，电压将严重地遭到负荷变化的影响。在重载下，电压将年夜幅度下降甚至系统垮台。电压下降如引发低电压庇护动作，就会致使许多负荷停电。然而在轻载时，系统电容过抵偿，同步发机电短时间过激，引发变压器饱和，它将发生过的谐波，若有可能会与电容器组、输电线路等发生铁磁谐振，这可能使避雷器动作和损坏、电容器和电念头因谐波而过热、用户装备损坏。若是在系统上安装静止无功抵偿器，在它的额定容范围内，将维持负荷电压在设计的限度内，若SVC的容无限年夜，则在任何负荷下维持母线电压为恒压，如图3所示。 

    2.2负载平衡 

    不合错误称或单相负荷将使电压不合错误称，引发系统装备过载，旋起色发生附加消耗，加上合适的静止无功抵偿器可以到达以下目的:  

    (1)负载及电压平衡；  
    (2)较正功率因数。 

    对于不竭变化的负荷例如电弧炉、电气化铁路等，接纳各相自力调整的SVC可以解决不合错误称负载平衡化的问题。假定在某一时刻，负载的导纳(Gab+jBab)、(Gbc+jBbc)、(Gca+jBca)，按复功率关系p-jQ=U2(G+jB)，因而，为了平衡，各相所需无功并联导纳由下式肯定:

    B■■=-B■+（G■-G■）/■(1)  
    B■■=-B■+（G■-G■）/■(2)  
    B■■=B■+（G■-G■）/■(3)  

    其中:-B■■、-B■■、-B■■项提供负荷的无功抵偿，而(G■-G■)/■、(G■-G■)/■、(G■-G■)/■项则提供相—相间有功负荷的平衡，后计较得相—相间负荷等于:
 
    G=(G■+G■+G■)/■(4)
  
    举例说明：如在a、b相之间有一单相有功负荷，即Gab≠0，Gbc=Gca=0，Bab=Bbc=Bca=0，凭据式(1)、式(2)、式(3)可得:
  
    B■■=0 
    B■■=-B■■=G■■/■ 

    这就是说，要将单相负荷平衡到三相，需要在b、c相间加电容器，a、c相间加电抗器。 

    2.3 增加系统阻尼 

    在电力系统中由于系统故障、负荷突降等所引发的年夜扰动相对较少，而正常负荷变化和运行操作所引发的小扰动则要频仍得多。此类扰动引机电机械振荡，它们凡是由发机电转子阻尼电路和与发机电励磁系统在一起的电力系统稳定器所阻尼。此种振荡的阻尼依赖于输电系统设计、发机电励磁控制、发机电设计和系统负荷特征，可是阻尼如太小就会致使延续电压和功率摇摆，甚至发机电之间失往同步。若是在系统中安装可以接连控制的快速反应静止无功抵偿器SVC，以引进SVC中合适的电气参数，可以改变阻尼特征，增加系统阻尼，维持系统稳定。 

    2.4 增加功率传输能力 

    电力系统传输功率容一般遭到运行电压和系统间转移电抗的限制，对单机无限年夜系统模子，功率暗示为:
 
    ■=sinδ(5)
  
    Pm=■(6)
  
    式中P——传输的有功功率； 
    Pm——传输的年夜有功功率； 
    δ——首端与尾端机电内部电压之间的角度； 
    E——首端电压和尾端电压的幅值； 
    X——等值互联电抗，其中包括发机电和变压器漏抗、输电线的电抗。 

    当δ=90°时，年夜有功功率Pm值到达年夜，即Pm=P。 

    如在输电线路上安装SVC，由于SVC在连结点支持电压的能力而使输电容增加，当一定容的SVC运用到互连电抗的中点时，则传输容为:  

    ■=2sin■(7)  

    这就是说理论上稳态极限现在到达180°，即年夜传输功率增加一倍。 

    3〓工程运用 

    2004年11月，由中国电力科学研究院开发制造的静止无功抵偿器在鞍山红一变投进运行。此项工程是国家“十五”重年夜技术装备研制项目，是我国自立研发的SVC次在电网上运用。 

    鞍山红一变为东北电网枢纽变电站，原有一台额定容为60Mvar的调相机，由于装备陈旧，仅能发出20Mvar无功功率，动态无功支持能力低，系统电压水平低，网损年夜；红一变二次66kV系统带鞍负和鞍山的主要负荷为冲击性负荷，对系统电压造成影响，使变电站主变过载。该工程以具有快速调理能力的静止无功抵偿器SVC替换原有调相机，实现了对电网的动态无功调理，稳定了电网电压，并抑制冲击负荷和谐波对电网的影响。整套SVC装配和各滤波支路全数直接挂接在33kV母线，其中SVC额客容80MVA，滤波器总安徽容12Mvar；滤波器共设置6个支路，包括两个3次、两个5次、两个7次单调谐滤波器。该工程投运后，每一年下降网损18000MW，计勤俭人平易近币720万元，同时节省了100万元装备维护费用。表1是在66kV母线上划分对SVC投进前后的相关电气参数进行的丈成效对比。 

    可较着看出，投进SVC后，系统母线电压获得有力提升，三相电压加倍稳定，功率身分也有了一定的提高。 

    4 结论 

    静止无功抵偿器接进电网可完成分歧的功能，哄骗它提供的经济、快速和接连的无功控制，比传统的系统方式更为有用，可以维持系统电压、平衡三相负荷、增加已有输电系统的输电容、系统暂态稳定极限。此外，SVC在阻尼次同步谐振、下降暂态过电压方面也有一定的作用。