摘  要  随着我国国民经济的发展，电网中电力负荷不断增大，尤其是现代电力电子设备如整流器、变频器、电弧炉等非线性负荷大量接入电网，使电网电能质量受到严重影响，产生大量的无功功率，降低了系统的功率因数，造成供电母线的电压波动、闪变，引起电网三相不平衡，同时给电网输入大量的谐波。鉴于这些问题，本文采用静止无功补偿装置（Static Var Compensator ，SVC）对无功进行补偿，并采用晶闸管控制电抗器（Thyristor Controlled Reactor，TCR）对无功装置进行控制，调节无功，改善供电质量，维持系统的稳定经济运行。
　　关键词  SVC装置  晶闸管控制  三相不平衡  控制方法
　　1  无功补偿的要求、作用及原则
　　在现代企业中，数量众多、容量大小不等的感性设备连接于电力系统中，以致电网传输功率除有有功功率外，还需无功功率。如自然平均功率因数在0.70-0.85之间，企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%～90%，如果把功率因数提高到0.95左右，则无功消耗只占有功消耗的30%左右，這样可以减少电网功率的输入，给企业带来经济效益。目前，我国关于无功和电压的国家标准有：
　　GB12325-2008电能质量-供电电压允许偏差;
　　GB12326-2000电能质量-电压波动和闪变;
　　GB/T 15543-2008电能质量-三相电压不平衡;
　　GB50227-2017 并联电容器装置设计规范;
　　国家制定以上标准，从发电、供电、用电各方面对无功、电压提出了明确要求。对大型工业企业来讲，如果功率因数小于允许值，则要求进行无功补偿。
　　无功补偿对于维持电力系统的稳定、安全、经济运行是十分重要的。其补偿的作用有：
　　（1）提高系统稳定性，抑制系统电压波动及闪变，改善系统的不平衡。在交流电弧炉、电气化铁道等三相负荷不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负荷;
　　（2）补偿无功功率，提高供电系统及改善用电负荷的功率因数，减少线路功率损耗，在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力;
　　（3）减少发、供电设备的设计容量，减少投资。
　　为了使无功补偿取得最佳的综合效益，补偿还应遵循的原则是：全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则来确定最优的补偿容量和分布方式。
　　2  静态无功补偿的工作原理
　　单独的TCR由于只能提供感性的无功功率，因此往往与并联电容器FC （Fixed Capacitor）配合使用。并联上电容器后，使得总的无功功率为TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率，因而可以将补偿器的总体无功电流偏置到可吸收容性无功的范围内。另外，并联电容器串上小的调谐电抗器还可兼作滤波器，以吸收负载和TCR产生的谐波电流。通过控制与电抗器串联的反并联晶闸管的导通角，既可以消耗系统感性无功，又可以消耗系统容性无功。由于该类补偿器的响应时间快（小于半个周波），运行维护简单，可以平滑地改变输出（或吸收）的无功功率，起到灵活调节无功功率的大小或极性的作用，故能很好地对无功功率进行动态补偿。
　　3  静态无功补偿控制模型
　　4  基于潮流计算的无功优化
　　在控制中加入配电系统的潮流计算，分析无功分布，进行无功优化，使全网的网损达到最小。针对所研究工业企业重要负荷供电系统的特征，我们采用前推回代潮流计算方法，面向支路的前推回代潮流计算方法直接取用支路参数，在辐射状网络的分析中得到广泛应用。辐射状网络的显著特征之一是从任意给定的母线到源节点具有唯一的路径，沿这一唯一的供电路径修正电压和电流。前推回代潮流计算方法在回推过程中计算的是各负荷节点的注入电流，从末梢节点开始，通过支路电流的求和计算，获得各条支路的电流，在前推过程计算中利用已设定的源节点电压作为边界条件计算各支路电压降和末端电压，如此不断的重复前推和回推两个步骤，直到收敛。
　　5  结论
　　本文简单分析了针对三相不对称负荷的静态无功补偿装置的工作原理，并以此建立了控制模型对其进行控制研究，最后介绍了基于潮流计算的无功优化方法。
　　参考文献
　　[1] 王智. 静止无功补偿装置数字控制系统的研究[D]，武汉科技大学，2005;
　　[2] 付延婷. 不平衡负荷的静止无功补偿装置的研究[D]，哈尔滨工业大学，2006;
　　[3] 陆达，刘本国，权刚. 静止型TCR无功补偿器的控制原理及其控制方法分析[J]，电网技术，1997，21（3）：25-31;
　　[4] 工业与民用供配电设计手册（第四版），中国电力出版社，2016.