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静止型动态无功补偿装置（SVG）

在煤矿供电系统中的应用

摘 要：本文简要介绍了矿井电网中对频繁启动谐波源设备采取的无功补偿和谐波抑制的方法，提并出了安装SVG装置 系统的方案，分析了此系统原理、技术特点。经现场运行充分验证其技术经济合理性，提高了煤矿电网的功率因数、改 善了电能质量、起到了节能降耗的作用，解决了煤矿谐波及无功补偿的问题。

关键词：矿井；SVG装置；无功补偿和谐波抑制

1 引言

随着煤矿现代化程度的提高，井下采掘、运输等工作向机

械化自动化的方向发展，煤矿供电系统存在着功率因

跟踪补偿。基本原理如图1所示。

数低，谐波含量大，冲击压降大，供电损耗大等问题。因 此，为确保整个矿井的供电质量，必须对矿井电能质量进

行综合的改善。 基于补偿和滤波的谐波治理，手段和方法也在不断的 更新和发展。以大功率电力电子器件的高频开关实现无功 能量变换的静止型动态无功补偿装置（SVG），其不仅能

动态补偿功率因数，降低线损，节能降耗，而且能动态补

偿谐波，抑制电压波动，改善电能质量，是无功补偿控制 领域内的新一代改善供电质量的方法。

2 SVG装置用于矿井电网无功补偿和谐波抑制方法 2.1 设计方案

薛 湖 煤 矿 110kV变 电 所 ， 变 压 器 型 号 ： SZ10-

图1 基本原理图

16000/110，额定容量：16000KVA，短路阻抗：10.4%，谐 波源设备主要为主井和副井提升机，频繁启动。

静止型动态无功补偿成套系统的设计方案是：无功补

偿与无源谐波吸收相结合，使系统具备有源滤波和无功补

偿双重功效。该方案按照煤矿需要补偿的无功功率来选配 SVG和电容器的容量，补偿容量既包括了SVG设备运行时产 生的无功功率，又包括母线上其余感性负荷产生的无功功 率。

2.2 SVG基本原理

SVG装置通常由VSC逆变器、直流电容器、连接变压器 （或电抗器）、断路器及冷却系统等辅助装置组成。其原 理是将电压源型逆变器经过变压器（或电抗器）并联在电 网上，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或 直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或发出所 需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的；当采用直 接电流控制时，直接对交流侧电流进行控制，不仅可以跟 踪补偿冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流进行

图2

2.3 技术特点

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。从技术方面讲，SVG无功补偿装置有如下特点：（1）补 偿性能强：动态快速连续调节无功输出，最大限度满足功率