智能电网的建设要求技术创新，给企业带来机遇的同时也带来了挑战，电力系统无功补偿技术在不断的改良及创新，以便适应未来的产业格局及电网要求。作为无功补偿设备制造企业大力电工襄阳股份有限公司(以下简称“大力电工”)与时俱进，机会认清未来发展形势，积极寻求与市场需求密切结合以便开发符合新市场需求的产品更好的推进电力建设及产业升级。6月28日，由中国电器工业协会主办、大力电工协办的“SVG在电力系统中的应用研讨会”隆重开幕，邀请了包括国家电网、南方电网、五大发电集团、中国西电集团、龙源电力集团、三峡新能源、清华大学、武汉大学、华北电力大学等30余名专家代表共同探讨SVG在电力系统中的应用。
随着电力监管部门对用户功率因数要求的提高和企业对电能质量重要性认识的提升，无功补偿的需求被持续推动。清华大学柔性输配电系统研究所教授姜齐荣在“SVG在电力系统中的应用研讨会”上表示，据统计，2009年我国高压大容量无功补偿产品市场达到20亿元;2010年超过30亿元;2011年40亿元，其中SVG市场高达10亿元以上;2012年为40亿元。
图为清华大学柔性输配电系统研究所教授姜齐荣在“SVG在电力系统中的应用研讨会”上发表演讲
据北极星智能电网在线了解，随着经济的快速发展、工业规模的扩大，近年来，整流器、变频器、电气化铁路、轧钢机、电弧炉等非线性、冲击性和不平衡性工业负荷的不断增加，使得配电网中的电能质量问题日益突出，对电力系统的安全稳定运行和用电设备的正常工作也产生了非常严重的影响与危害;新能源发电技术的广泛使用，使得风力发电机容量及太阳能装机容量在电网中所占比例越来越高，对电网的影响也越来越大，由于风力发电系统的有功无功都会带来影响，从而引起电压的波动。我国工业负荷电能质量问题严重、电铁面临着电压波动、风电、太阳能等新能源发电并网不稳定等因素导致动态无功补偿要求迫切。
姜齐荣指出，近几年无功补偿的应用是从负荷端开始的，而实际上电网对此的需求也非常之大，目前南方电网在无功补偿方面走在前列，国家电网对此的很多需求暂时还没有释放。但是，高压及特高压输电均需要无功补偿，因此，随着市场的逐渐成熟，市场容量将在近几年发生巨大的变化，无功补偿市场规模有望高速增长。
随着市场需求变化和技术进步，我国无功补偿行业的技术发展也在不断变化中，有以下几种典型应用：
(1) 基于TCR的SVC(晶闸管控制电抗器)，通过调节晶闸管的角度达到控制电流。缺点是由于不是暂波实现的，会出现很大谐波，随着导通角不一样，谐波也会发生变化。
(2)基于MCR的SVC(磁阀控制电抗器)，是一种通过改变铁芯的磁通力使电感值发生变化从而调节的电抗器。响应速度能达到30ms以下，但是不能应对连续的变化。由于价格很低，目前在新能源发展中得到应用。
(3) SVG是基于电压源型变流器的补偿装置，不再采用大容量的电容、电感器件，而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换，具有明显的技术优势。
姜齐荣在会上指出，电能质量日益严重的今天，用户对无功补偿技术提出了6点新要求：第一、设备响应速度快，有效抑制电压波动与闪变。其中风电场对无功补偿装置的要求是达到 30ms以下，有些特殊场合要求速度更快。第二、适应能力强，即在各种场合与各种负荷配合下不发生谐波放大。第三、占地面积小，因为很多应用场合场地已固定，征地困难。第四、电压偏低与偏高时均具备较强的无功补偿能力。第五、能同时治理谐波与不平衡等多种电能质量问题，其中不平衡的处理会造成产品造价的提升。第六、运行节能。
根据以上六点要求显而易见，现有的无用补偿产品SVC由于谐波特性不好，容易引起谐波放大及滤波器失谐问题;低压时无功补偿容易急剧下降导致低压特性偏软;抑制闪变效果不理想，虽然理论响应速度可达10ms，但实际40~60ms;大量交流电容电抗占地大，不利于移动;电抗导致运行损耗较大等各方面因素已不能满足用户的需求。
需求引导研发，经此梳理，高压大容量无功补偿技术的发展趋势跃然纸上。SVG凭借不会改变系统特性，不会引起谐波电流放大，不会引起谐振;无功容量与节点电压大小无关，低压特性好;动态响应速度快，响应时间5-10ms，特别适合抑制电压波动与闪变，节能效果更明显;占地面积小;输出电流谐波含量小，不需外加滤波器;可以综合具有无功及低次谐波补偿功能;零输出可闭锁，仅补偿时才有损耗，总运行损耗小等优势将有广泛的应用空间。姜齐荣指出，更高的直挂电压等级与更大容量将是无功补偿技术的发展趋势。
SVG在输变电系统中主要起到如下作用：1) 抑制电力系统过电压，改善系统电压稳定性2) 提高系统暂态稳定水平，减少低压释放负荷数量，并防止发生暂态电压崩溃3) 动态地维持输电线路端电压，提高输电线路稳态传输功率极限4) 阻尼系统功率振荡5) 改善用户的电能质量
但专家强调，虽然国内SVG已得到应用，但由于容易闭锁跳闸使得在很多场合SVG用的效果并不好，如何解决闭锁问题成为了困扰SVG制造企业的一大问题。大力电工延续了在电机软启动产品上的成功因素，于2008年开始致力于研发解决电网电能质量问题，研制的高压动态无功补偿装置DLSVG成功应用在青海德令哈协和光伏发电场、金川金昌光伏发电等工程中。6月28日上午，由中国能源局主导召开的“大力电工SVG”科技成果鉴定会上，与会专家一致认为大力电工自主研发的产品DLSVG具有响应速度快，补偿功能多样化，运行范围宽的技术特点，同时采用模块化功率单元设计，使设备稳定可靠，便于安装与维护，解决了在不平衡工况下该产品的运行问题，并认为该产品指标达到国内同类产品的先进水平。
图为中国电力科学研究院教授级高工倪学锋宣读“大力电工SVG”鉴定意见
不同于其他SVG产品的控制策略，DLSVG采用先进的控制策略(重复boost)，主要创新点在于对基于CPS-SPWM调制策略的链式SVG装置的主电路拓扑进行了分析;以链式SVG的非线性数学模型，提出了一种状态反馈精确线性化的方法，最终实现了链式SVG有功、无功解耦控制器的设计;基于重复控制和无源性控制结合新方法，实现了考虑参数摄动和未知干扰影响的链式SVG的基于鲁棒L2性能准则的电流控制器设计;提出了链式SVG的直流电压控制策略;研究并解决了在不平衡工况下链式SVG补偿控制问题。
大力电工董事长高文广表示，公司注重技术研发及自主创新，每年投入销售额的4.3%以上作为研发费用。据大力电工首席科学家查晓明介绍，大力电工DLSVG特点为：响应速度快，响应时间小于5ms;不产生谐波放大现象;输出无功不受电网电压影响;高可靠性;大规模可编程逻辑阵列集中控制;高安全性;高灵活性;连续补偿效果好;既能发出容性无功，又能发出感性无功;可同时对谐波和无功功率进行补偿;安装、调试、维护方便;滤除谐波的能力大大增强;完善的保护和故障报警设计。
研讨会上，与会专家均表示风电、光伏电站对无功补偿的大量需求毫无疑问、SVG的优越性显而易见，且对大力电工产品DLSVG表示高度认可。各位代表各抒己见，站在用户角度提出对设备制造企业的希望：1)由于运行人员的技能和配备有限，需要产品的高可靠性;2)尽可能降低能耗，将对效益产生直接影响;3)中标结果显示，价格因素占50%以上，因此设备的价格降低也是一个关键因素;4)风力发电机组的逆变器本身具有无功补偿效果，希望设备企业站在用户角度把风机的无功补偿能力和装置的无功补偿配合起来，以较小的新增无功补偿容量最终实现整体满足风电场要求。大力电工虚心听取了各代表建议，并表示未来将结合反馈意见精心研发，力争使DLSVG更加贴切市场需求。
SVG是目前最为先进的无功补偿技术，基于电压源型变流器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃。从技术上讲，DLSVG先进的控制策略较其他SVG产品具有较好的技术优势，相信随着电力电子技术的发展和不断的技术投入，DLSVG必将有更为广阔的发展前景。
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