1 引言

　　靜止無功發生器svg(static var generator) 是靈活交流輸電系統facts(flexible ac transmission system)技術中的一個重要基礎部件。隨著facts技術不斷的發展和完善，目前世界上已有很多國家研制出了容量各不相同的svg裝置，尤其是在高壓、大容量輸電系統中。如90年代日本研制的20mvar靜止無功發生器，美國研制出的100mvar靜止無功發生器等。國內最近幾年來在svg方面的研究工作也有了長足的進步和突破性的進展，并逐漸向國際先進水平靠攏。如1999年清華大學與河南電力局共同研制的靜止無功發生器和2001年國家電力公司電力自動化研究院研制的靜止無功發生器都成功的投入了運行。可以說svg在高壓輸電系統中得到了蓬勃發展，并且在實際應用中都起到了極為重要的作用。

　　2 svg的基本原理

　　圖1所示的是電壓型svg的原理圖，其基本原理在參考文獻[1]中有詳細論述。

　　考慮到連接電抗器的損耗和變流器本身的損耗(如管壓降、線性電阻等)，并將總的損耗集中作為連接電抗器的電阻考慮，則svg的單相等效電路如2(a)所示，吸收容性無功與吸收感性無功時的向量圖如圖2(b)所示:當大于時，電流超前系統電壓，svg從系統吸收容性的無功功率(即發出感性無功功率);當小于時，電流滯后系統電壓，svg從系統吸收感性的無功功率(即發出容性無功功率)，如圖2(b)所示。基于上述的原理，進行具體的硬件設計和軟件設計，構件實驗電路，進行實驗研究。

　　3 svg的實驗研究

　　圖3所示的是基于ipm的svg實驗裝置方案，控制方案采用直接控制策略，svg實驗裝置的容量為士3kvar，交流電源380v，經變壓后接到svg交流側。svg主電路由不控整流橋和一組三相逆變器構成，控制系統硬件電路包括dsp控制器，無功檢測板及電網頻率、相位捕獲單元，系統還設置了過電壓和過電流保護電路。

　　3.1 硬件設計

　　在實驗中，由于直流側采用不可控的整流模塊給電容供電，所以電容側的電壓是恒定的。輸入信號只有4路電流和1路電壓，在我們的硬件電路中也相應的有4路電流采樣和1路電壓采樣。4路電流采樣是完成對無功電流的閉環控制，1路電壓采樣是完成對頻率和相位的捕獲，如圖4所示。

　　此外，還對驅動電路、保護電路(包括:過壓保護電路、過流保護電路、泵升保護電路等)、驅動電源進行了設計，從而構成一個完整的系統。

　　3.2 軟件設計

　　軟件大體包括以下幾個子程序模塊:系統初始化模塊、系統保護模塊、過零檢測模塊、a/d檢測模塊、數字濾波模塊、dq變換與反變換模塊、spwm脈沖生成模塊。

　　4 實驗示波圖

　　經過軟件編程，得到了dsp輸出的同一橋臂互補驅動信號，并且含有6.46μs的死區時間，如圖6所示。

　　圖10為逆變器輸出電流滯后系統電壓約90°的波形。2路為系統電壓信號，1路為逆變器輸出電流信號。

　　圖11為逆變器輸出電流超前系統電壓約90°的波形。2路為系統電壓信號，1路為逆變器輸出電流信號。

　　5 結束語

　　顯然，圖10反映了逆變器輸出電流滯后系統電壓約90°，svg吸收感性無功;圖11反映了逆變器輸出電流超前系統電壓約90°，svg發出感性無功。靜止無功發生器svg能向電網提供連續可控的感性和容性無功功率，可使電網功率因數 為任意指令值、電流波形接近正弦，同時能調控電網電壓，它在提高電力系統暫態穩定性、阻尼系統振蕩等方面，其性能遠優于晶閘管相控電抗器，它是電網無功功率補償技術的發展方向。

　　svg能動態地補償無功電流和諧波電流，從而對減少線路損耗，增大有功輸送能力，抑制諧波，提高電能質量都起到很好的作用。目前將svg技術應用到補償低壓配電系統或工業負荷相對較少，而國外一些大型生產廠家和研發機構在這方面已經有了相對成熟的產品，但是裝置價格昂貴，因此開發研制svg具有很高的經濟和社會價值。

　　參考文獻

　　[1] 王兆安，楊 君，劉進軍. 諧波抑制和無功功率補償. 北京:機械工業出版社，1998

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