10kV直挂式高压SVG详解

10kV直挂式高压SVG详解

一、 核心定义与价值

       10kV直挂式高压SVG（静止无功发生器）是用于中高压配电网的先进无功补偿装置。其“直挂式”指设备通过级联的功率单元直接接入10kV电网，无需升压变压器，是治理电能质量、提升电网稳定性的关键设备。SVG响应时间快至毫秒级，能瞬时补偿；SVG为电流源型，输出受电压影响小，在低电压时仍能提供强无功支撑。SVG几乎不产生低次谐波，且直挂式省去变压器，结构紧凑。

二、 系统结构与工作原理
1. 核心结构：
  · 功率单元柜：由数十个1700V耐压的H桥IGBT模块级联串联，共同承受10kV高压。内嵌高速控制（DSP+FPGA）控制它通过RS-485/CAN总线与所有功率单元通信，实现状态监测与指令下发；并网测耦合变压器：起滤波、限流和抑制电流变化率的作用。
2. 工作原理：
  控制器实时检测电网负载电流，瞬时计算出所需补偿的无功电流，通过PWM技术控制IGBT的通断，产生一个与电网电压同步且相位差90度的电流，精确抵消负载无功，使电网侧仅提供有功功率，从而实现高功率因数与电压稳定。

三、 突出优势总结
· 高效经济：无变压器损耗，系统效率超98.5%，同时节省了变压器成本与空间。
· 动态精准：毫秒级响应，无级平滑补偿，彻底解决冲击性负载（如电弧炉、轧机）引起的电压闪变。
· 稳定可靠：在电网电压波动时，仍能提供强大的无功支撑。
· 环境友好：自身谐波输出极低，对电网污染小。

四、 典型应用场景
· 新能源场站（风/光）：抑制功率波动，确保并网电压稳定达标。
· 重工业（钢铁/矿山/港口）：补偿电弧炉、大型轧机、提升机等冲击负载。
· 电气化铁路：治理牵引供电系统的负序和无功问题。

总结：10kV直挂式SVG是技术密集的系统工程，其卓越性能依赖于主电路与控制系统（如通信网络）的协同可靠工作。

资料来源：电能质量研究员