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产品历程
SVG 产品起步早，国网和南网均有百兆乏 SVG运行业绩， 产品成熟可靠，已经推广应用上千套！
2000 年开始 SVG关键技术研究和产品研制
2006年研制的亚洲最大容量50MVar SVG 在上海西郊 220kV 变电站投运
2016年
具有自动冗余功能的单机 35kV/100MVar直挂SVG，成功勇于直流输电系统。2014年
研制的6kV、10kV、20kV 和 35kV 全系列SVG在新能源发电等领域批量应用。2021年
具有多协调能力的6套35kV/±50MVar SVG 在青海海南州新能源发电汇集站投运。2019年
单机 35kV/120MVar的直挂 SVG，在紫霞500kV变电站成功投运。2021年
具有双冗余控制保护监控系统，含机械旁路开关国网 500kV 变电站 66kV/±60MVarSVG 成功投运。
试验能力
具有大容积环境试验室和高海拔试验室，可以满足电力电子产品的整机耐环境和高海拔适应能力的测试；多个全压满功率运行试验区和软件测试中心，可确保产品出厂前进行全面的测试。
具有完善的试验系统，包括基础、专项和系统级试验系统。
SVG 产品简介
适用范围
• 区域电网
高能耗的工业负荷在我国总用电负荷中占了较大成分，如钢铁冶金、石油化工等，这些大工业用户往往有自己的电网系统。供电部门对这些大工业用户有功率因数与电能质量等技术指标约束。利用许继SVG对这些大工业用户自己内部的电网进行综合无功补偿，达到电力系统对其功率因数与电能质量的要求。
• 风电场
许继SVG是风电场补偿的最佳选择，不仅可以满足风电接入系统的功率因数、电压波动与闪变等要求，还可减小系统扰动对风机的影响。与电容器和电抗器的配合使用，使基于SVG的综合补偿系统成本更低、性能更好。而且SVG的可移动性、可扩展性，也使得整个无功补偿系统可以随着风电场的建设同步扩展。SVG容量一般为风电场装机容量的20%\~30%。
• 光伏电站
光伏电站是一个弱电源系统，其抗干扰能力较弱，当光伏电站并网点电网系统发生波动时，如突然甩负荷、投切空载线路和变压器、两相或三相短路等。光伏电站无功就会不足，可能造成电网电压被拉低，从而影响光伏电站的正常运行。针对光伏电站的不足，许继SVG装置是最佳选择，SVG装置在抑制电压闪变、无功功率不足、电压跌落等方面表现优良。SVG容量一般为光伏电站装机容量的20%\~30%。
• 轧机
轧机及其他工业对称负载在工作中所产生的无功冲击会引起电网电压降及电压波动，严重时使电气设备不能正常工作，降低了生产效率。使功率因数降低，负载的传动装置中会产生有害高次谐波，主要是以5、7、11、13次为代表的奇次谐波及旁频，会使电网电压产生严重畸变。安装许继SVG可以完美地解决上述问题，保持母线电压平稳，无谐波干扰，功率因数接近1。能同时补偿无功功率和消除谐波的功能，使SVG成为轧机等工业用户无功补偿的首选。
• 电弧炉
电弧炉作为非线性及无规律负荷接入电网，将会导致电网严重三相不平衡，产生负序电流。而且会产生高次谐波，其中普遍存在如2、4次偶次谐波与3、5、7次等奇次谐波共存的状况，使电压畸变更趋复杂化，存在严重的电压波动和闪变，功率因数低下。彻底解决上述问题的唯一方法是安装具有快速响应速度的许继 SVG，系统响应小于5ms，完全可以满足严格的技术要求，向电弧炉快速提供无功电流并且稳定母线电网电压，增加冶金有功功率的输出，提高生产效率，并且最大限度地降低闪变的影响。SVG具有的分相补偿功能可以消除电弧炉造成的三相不平衡，滤波装置可以消除有害的高次谐波并通过向系统提供容性无功来提高功率因数。
• 电力机车供电系统
电力机车运输方式在保护环境的同时也对电网造成了严重“污染”，因电力机车为单相供电，这种单相负荷就造成了供电网的严重三相不平衡及较低的功率因数，并产生负序电流。目前解决这一问题的途径是在铁路沿线牵引站安装SVG，通过SVG的分相快速补偿功能来平衡三相电网，并提高功率因数。当牵引系统接入较薄弱电网时，利用SVG的电压支撑能力，可以充分提高牵引供电能力，提高牵引变压器等设备的利用率，同时还能够抑制系统低频振荡。SVG以其优异的性能价格比不仅从技术上而且从经济上完美地解决了这一问题。
● 提升机等其他重工业负载
提升机等其他重工业负载在工作中会引起电网电压降及电压波动，使功率因数降低，另外传动装置会产生大量有害高次谐波。安装SVG能够稳定电网电压，提高功率因数，有效抑制高次谐波，可以完美地解决重工业负载在工作时所引起的电网问题。
命名规范
基本原理
SVG工作原理是将换流链通过电抗器并联在电网上，调节换流链交流侧输出电压的相位和幅值，使装置吸收或者发出满足要求的无功功率，实现无功动态补偿的目的。
原理框图
功能特点
许继SVG是当今无功补偿领域最新技术的代表。SVG并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，其无功电流可以快速地跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿系统所需无功功率。SVG的主要功能如下：
● 提高线路输电稳定性；
● 维持受电端电压，加强系统电压稳定性；
● 补偿系统无功功率，提高功率因数；
● 谐波动态补偿，改善电能质量；
• 抑制电压波动和闪变；
• 抑制三相不平衡。
许继SVG是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。它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。许继SVG有如下特点：
● 响应速度更快，最快可达 5ms;
● 电压闪变抑制能力更强，大于 80%;
• 运行范围更宽，-100%至 +100%；
●补偿功能多样化，无功补偿、谐波补偿、负序补偿、综合补偿；
● 本体谐波含量极低，具备滤除13次及以下谐波功能；
● 占地面积小，现场施工量小。
技术参数
| 项 目 | 参 数 |
| 额定工作电压(kV) | 6、10、20、35、66 |
| 工作电压范围(pu) | 0.2~1.3 |
| 额定容量 (MVar) | 1~150 |
| 输出无功范围 | 100% 感性到 100% 容性连续可调 |
| 并网方式 | 降压型、直挂型 |
| 连接方式 | 换流链星形连接、角形连接 |
| 散热方式 | 风冷、空调冷却、水冷 |
| 阶跃响应时间(ms) | ≤5 |
| 损耗 | ≤0.8% |
| 工作温度（℃） | -30~50 |
| 存储温度(℃) | -40~70 |
| 相对湿度 | ≤95%，无凝露 |
| 海拔高度(m) | ≤5000 |
| 安装方式 | 户内柜体式、户内阀塔式、户外集装箱 |
SVG 产品选型
星接、角接选型
SVG 采用级联 H 桥拓扑结构，根据三相换流链的连接方式，可分为链式角形 SVG 和链式星形 SVG。
对于需要补偿三相不平衡的领域推荐使用链式角形 SVG。
对于无功需求较大的现场(容量大于 70MVar) 推荐使用链式角形 SVG。
降压、直挂选型
根据功率单元的电压等级 SVG 可分为降压式和直挂式两种。降压式含有变压器，直挂式不含变压器。
两者在无功补偿方面没有本质的区别。主要从电压等级、设备容量、占地面积、成本等方面综合考虑选型是降压方案还是直挂方案。
相对来说对于大容量的系统，采用直挂方案成本较低；对于小容量的系统，采用降压方案成本较低。
拓扑结构
目前SVG主流拓扑结构为级联链式结构，采用全控型IGBT功率器件，装置响应速度快、控制效果好，配置灵活；
● 采用典型模块化设计，N个功率模块串联方式，降低了模块制造与维护成本；
●实现自动冗余设计，配置机械式旁路开关，故障模块可实现自动退出，SVG成套设备可不停机继续运行，提供了产品的可靠性；
● 主电路采用H 桥功率模块链式级联结构，模块开关频率低，大大降低了成套装置的运行损耗；
• 采用 CPS-PWM 载波移相控制技术，N 个链节移相叠加，输出波形更加逼近正弦波；
● 换流链阀组采用集成化设计，设备结构紧凑，占地面积小。
风冷、水冷选型
SVG换流链冷却方式主要有风冷、空调冷却和水冷三种。
风冷型是通过强迫空气循环，从而达到降温的效果。风冷一般噪声比较大，容易受到灰尘或者潮湿空气的干扰，但价格相对较低。
空调冷却是在风冷型的基础上增加冷却空调，实现内循环，不和集装箱外部冷空气做热交换，减小集装箱外部空气对SVG内部设备的影响。
水冷型是通过强迫水循环，运走热量达到降温的效果，优点在于其散热效果好、噪音小，且不会受到灰尘的干扰，在风沙较大、环境潮湿的场合应用效果较好。
SVG 产品介绍
| SVG 设备容量(MVar) | 外形尺寸(mm) | 冷却 | ||
| 宽(W) | 深(D) | 高(H) | 方式 | |
| 1~2 | 2200 | 1800 | 2700 | 风冷或空调冷却 |
| 2~4 | 6250 | 1730 | 2430 | 水冷 |
| 6~8 | 6650 | 2030 | 2430 | 水冷 |
| SVG 设备容量(MVar) | 外形尺寸(mm) | 冷却方式 | ||
| 宽(W) | 深(D) | 高(H) | ||
| 1~3 | 2200 | 1800 | 2700 | 风冷或空调冷却 |
| 4~8 | 6250 | 1730 | 2430 | 水冷 |
| 9~15 | 7300 | 2030 | 2430 | 水冷 |
| SVG 设备容量(MVar) | 外形尺寸(mm) | 冷却方式 | ||
| 宽(W) | 深(D) | 高(H) | ||
| 1~3 | 4300 | 3000 | 3250 | 风冷或空调冷却 |
| 4~8 | 6500 | 2438 | 3200 | 水冷 |
| 9~15 | 7500 | 2438 | 3200 | 水冷 |
| SVG 设备容量(MVar) | 外形尺寸(mm) | 冷却方式 | ||
| 宽(W) | 深(D) | 高(H) | ||
| 3~17 | 5000 | 3000 | 3400 | 水冷 |
| 18~36 | 6000 | 3000 | 3400 | 水冷 |
| 37~60 | 10000 | 3000 | 3400 | 水冷 |
典型案例
●湖南紫霞 500kV 交流变电站 35kV /±120MVar SVG 项目
• 项目地点：湖南省永州市宁远县
• 并网方式：35kV 直挂
• 布置方式：户内
• 散热方式：水冷
• SVG 容量： ±120MVar
●并网时间：2019年7月
● 应用场景：国网 500kV 变电站
● 流链连接方式：角接
• 项目情况
国网首套应用于500kV变电站单体120MVar动态无功补偿装置，自2019年7月投运以来未发生非计划停机，为区域电网提供了有效的无功支撑，提高了区域电网的稳态和暂态稳定性。
• 技术特点
①10%以上的自动冗余链节；
②链节配置动作时间≤3.5ms的高速机械旁路开关；
③控制保护监控系统双冗余，两套系统互为热备用。
●永仁-富宁±500kV直流工程云南富宁换流站 35kV/±100MVar SVG 项目
● 项目地点：云南省文山州富宁县
• 布置方式：户内
• 并网方式：35kV 直挂
• SVG 容量: ±100MVar
• 散热方式：水冷
● 应用场景：±500kV 直流换流站
•并网时间：2016年6月
• 流链连接方式：角接
• 项目情况
国内首套应用于±500kV直流换流站单体100MVar动态无功补偿装置，自2016年6月投运以来未发生非计划停机，2016 年12 月31 日在工程现场顺利通过直流输送额定功率(3000MW)时的 500kV交流单相瞬时接地短路试验，该设备为直流输电系统提供有效的动态无功支撑，提升直流系统输送能力，减少换相失败发生概率。
• 技术特点
①首次应用于直流输电系统换流站；
②具备2.0 倍额定交流电压耐受能力；
③链节配置动作时间≤3.5ms的高速机械旁路开关；
④控制保护监控系统双冗余，两套系统互为热备用。
●青海海南州一区两园风电园区基础设施一期工程沙珠玉 330kV、110kV 升压站 SVG 项目
● 项目地点：青海省共和县切吉乡
• 并网方式：35kV 直挂
• 布置方式：户内
• 散热方式：水冷
• SVG 容量: ±50MVar、±12.5MVar
● 并网时间：2021年2月
• 应用场景：风电场升压站
• 流链连接方式：星接
• 项目情况
依托于国电投黄河上游公司青海省海南州千万千瓦级新能源基地（一区两园)项目，于2021年2月6日在海拔 3500m 的沙珠玉 330kV 升压站一次性成功投运1套协调控制系统和 6 套±50MVar SVG、沙珠玉110kV 升压站一次性成功投运1套协调控制系统和3套±12.5MVar SVG。满足项目高海拔、高可靠性等运行要求；协调控制系统协调站内多套SVG运行，不出现出力不均，无功对冲的情况；采用先进的均压技术，实现零最小无功电流下稳定运行。
• 技术特点
①协调控制系统具备不少于12套的协调控制能力；
②链节配置动作时间≤3.5ms的高速机械旁路开关；
③SVG可实现零最小无功电流稳定运行；
④高海拔、7级抗震设计。
● 项目地点：河北省张家口市尚义县
• 并网方式：66kV 降压
• 布置方式：户内
• 冷却方式：水冷
• SVG 容量: ±60MVar
•应用场景：500kV 变电站
● 并网时间：2021年8月
• 流链连接方式：星接
• 项目情况
2021 年8 月27 日，国网冀北尚义 500kV 变电站扩建 2 号主变工程 66kV /± 60MVar SVG 一次性并网成功。
• 技术特点
①10%以上的自动冗余链节；
②链节配置动作时间≤3.5ms的高速机械旁路开关；
③控制保护监控系统双冗余，两套系统互为热备用。
●西藏阿里雪域高原“零碳”光储热电示范项目 35kV/±45MVar 水冷型 SVG
• 项目地点：西藏阿里
• 布置方式：户内
• 并网方式：35kV 直挂
• SVG 容量: ±45MVar
• 散热方式：水冷
• 应用场景：光储热电升压站
● 并网时间：2021年2月
• 流链连接方式：星接
• 项目情况
中广核西藏阿里雪域高原“零碳”光储热电示范项目110千伏升压站投运2套具备在线自动冗余功能的高海拔型35kV/±45MVar 水冷型 SVG(海拔4500m)，均一次投运成功，运行稳定，标志着许继SVG产品已覆盖我国所有海拔地域。
• 技术特点
①10%以上的自动冗余链节；
②链节配置动作时间≤3.5ms的高速机械旁路开关；
③适用于海拔 4500m 地区。
●海兴渔光互补水上平台 35kV/±30MVar 无功补偿装置
• 项目地点：沧州海兴
• 布置方式：集装箱
• 并网方式：35kV 直挂
•应用场景：光伏电站升压站
• SVG 容量: ±30MVar
• 散热方式：水冷
● 并网时间：2020年12月
• 流链连接方式：星接
• 项目情况
项目位于沧州海兴，为渔光互补光伏项目，升压站位于水上平台，SVG设备防腐等级满足C5-M等级，现场设备自投运后一直稳定可靠运行。
典型业绩
• 湖南永州紫霞 500kV 交流变电站 35kV / ±120MVar SVG
• 永仁-富宁 ±500kV 直流工程云南富宁换流站 35kV/±100MVar SVG
• 西藏阿里雪域高原“零碳”光储热电示范项目 35kV/±45MVar SVG
• 青海海南州一区两园风电园区基础设施一期工程330kV升压站1 套协调控制系统 +6套 35kV/±50MVar SVG
● 青海海南州一区两园风电园区基础设施一期工程110kV升压站1套协调控制系统 +3 套35kV/±12.5MVar SVG
• 国网冀北尚义 500kV 变电站扩建 2 号主变工程 66kV / ±60MVar SVG
● 中广核河北察北二期 35kV /±40MVar 集装箱水冷 SVG
• 陕西定边红柳沟 35kV / ±40MVar 集装箱水冷 SVG
● 中科院合肥等离子体物理研究所 10kV/ ±5MVar 集装箱风冷 SVG
• 甘肃武威光伏电站二期无功补偿装置增容改造10kV/±15MVar户内阀塔水冷 SVG 项目
许继电气股份有限公司 XJ ELECTRIC CORPORATION
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