動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償，其結(jié)構(gòu)為（一個(gè)完整的設(shè)備由檢測單元、主控單元，投切執(zhí)行單元和電容器組（含電抗器）四大部分構(gòu)成）由檢測單元通過電壓、電流傳感器實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)電壓和電流的瞬時(shí)值，并實(shí)時(shí)計(jì)算出電壓、電流有效值和系統(tǒng)所需無功功率功率等控制參量。

動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的工作原理及其在輸電網(wǎng)中的應(yīng)用

TCR＋TSC型SVC的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖1。它由1臺(tái)TCR、2臺(tái)TSC以及2個(gè)無源濾波器組成，在實(shí)際系統(tǒng)中，TSC及無源濾波的組數(shù)可根據(jù)需要設(shè)置。

TCR的工作原理是通過控制與相控電抗器連接的反并聯(lián)晶閘管對(duì)的移相觸發(fā)脈沖來改變電抗器等效電納的大小，從而輸出連續(xù)可變的無功功率。圖1中兩個(gè)晶閘管分別按照單相半波交流開關(guān)運(yùn)行，通過改變控制角α可以改變電感中通過的電流。α的計(jì)量以電壓過零點(diǎn)為基準(zhǔn)，α在90O～180O之間可部分導(dǎo)通，導(dǎo)通角增大則電流基波分量減小，等價(jià)于用增大電抗器的電抗來減小基波無功功率。導(dǎo)通角在90O～180O之間連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)電流也從額定到0連續(xù)變化，TCR提供的補(bǔ)償電流中含有諧波分量。

TSC的工作原理是根據(jù)負(fù)載感性無功功率的變化通過反并聯(lián)晶閘管對(duì)來切除或者投入電容器。這里，晶閘管只是作為投切開關(guān)，而不像TCR中的晶閘管起相控作用。在實(shí)際系統(tǒng)中，每個(gè)電容器組都要串聯(lián)一個(gè)阻尼電抗器，以降低非正常運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生的對(duì)晶閘管的沖擊電流值，同時(shí)避免與系統(tǒng)產(chǎn)生諧振。用晶閘管投切電容器組時(shí)，通常選取系統(tǒng)電壓峰值時(shí)或者過零點(diǎn)時(shí)作為投切動(dòng)作的必要條件。由于TSC中的電容器只是在兩個(gè)極端的電流值之間切換，因此它不會(huì)產(chǎn)生諧波，但它對(duì)無功功率的補(bǔ)償是階躍的。

TCR和TSC組合后的運(yùn)行原理為：當(dāng)系統(tǒng)電壓低于設(shè)定的運(yùn)行電壓時(shí)，根據(jù)需要補(bǔ)償?shù)臒o功量投入適當(dāng)組數(shù)的電容器組，并略有一點(diǎn)正偏差（過補(bǔ)償），此時(shí)再利用TCR調(diào)節(jié)輸出的感性無功功率來抵消這部分過補(bǔ)償容性無功；當(dāng)系統(tǒng)電壓高于設(shè)定電壓時(shí)，則切除所有電容器組，只留有TCR運(yùn)行。圖2給出了該控制方式下穩(wěn)定系統(tǒng)電壓時(shí)采用的控制框圖，控制器所需信號(hào)為系統(tǒng)線電壓和線電流。如果用于補(bǔ)償系統(tǒng)無功功率或校正系統(tǒng)功率因數(shù)，只需將電壓設(shè)定值改為相應(yīng)的無功設(shè)定值或功率因數(shù)設(shè)定值即可?？刂埔?guī)律采用可變參數(shù)的PI調(diào)節(jié)器，其算法簡單、可靠，而且易實(shí)現(xiàn)。

SVC應(yīng)用于電力系統(tǒng)中對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響有：

1.   增強(qiáng)系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。SVC安裝于中長距離輸電線路中點(diǎn)可以改善系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，其P—δ特性曲線給故障后電機(jī)提供的減速面積和暫態(tài)裕量比沒有補(bǔ)償?shù)那闆r下要大。

2.   有力的支持系統(tǒng)電壓，防止電壓崩潰。系統(tǒng)發(fā)生故障或者負(fù)荷電流（尤其是無功電流）急劇增高的瞬間，SVC能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行瞬時(shí)無功補(bǔ)償來支撐電壓以抑制電壓崩潰的趨勢。

3.   有效的阻尼系統(tǒng)振蕩。TCR可以用極高的速度平滑地調(diào)節(jié)無功和電壓，具有調(diào)制狀態(tài)工作的可能。它可以在一個(gè)與工頻50HZ不同的頻率下作適當(dāng)浮動(dòng)，如果浮動(dòng)與系統(tǒng)搖擺或振蕩頻率相同而相位相反，就可以增大系統(tǒng)的阻尼而抑制振蕩。

4.   補(bǔ)償不平衡負(fù)荷。負(fù)荷不平衡時(shí)，SVC不平衡控制策略可以補(bǔ)償系統(tǒng)使供電電流變成三相平衡，能夠使單相負(fù)荷變成三相平衡負(fù)荷而沒有無功分量。

5.   抑制負(fù)荷側(cè)電壓波動(dòng)和閃變，校正功率因數(shù)。SVC也有其自身的弱點(diǎn)，它是阻抗型補(bǔ)償，隨著電壓的降低其無功輸出也會(huì)與電壓成平方關(guān)系降低，若采用基于電壓源逆變器的STATCOM將會(huì)取得更好的效果。