組成與原理：SVC 通常由晶閘管控制電抗器（TCR）和晶閘管投切電容器（TSC）組合而成，部分還包含固定電容器（FC）或機械投切電容器（MSC）。TCR 通過控制晶閘管的觸發(fā)角，連續(xù)調(diào)節(jié)感性無功功率；TSC 則利用晶閘管快速投切電容器組，提供離散的容性無功功率。二者協(xié)同工作，實現(xiàn)對無功功率的動態(tài)補償。
特點
響應(yīng)速度較快：響應(yīng)時間一般在 10 - 20ms，能快速跟蹤負荷變化。
調(diào)節(jié)范圍較寬：可根據(jù)電網(wǎng)需求，靈活調(diào)節(jié)感性和容性無功輸出，適用于負荷波動較大的場景。
成本相對較低：相較于部分高端補償裝置，SVC 的硬件結(jié)構(gòu)和控制方式相對簡單，造價較低。
缺點：屬于阻抗型補償裝置，對電網(wǎng)阻抗變化較為敏感，且會產(chǎn)生一定的諧波，需配備濾波裝置。
組成與原理：STATCOM 以電壓源換流器（VSC）為核心，采用可關(guān)斷電力電子器件（如 IGBT），通過調(diào)節(jié)輸出電壓的幅值和相位，實現(xiàn)與電網(wǎng)之間無功功率的快速、雙向交換。當電網(wǎng)需要感性無功時，STATCOM 輸出容性無功；反之則吸收容性無功。
特點
響應(yīng)速度極快：響應(yīng)時間可小于 5ms，能在極短時間內(nèi)對電網(wǎng)無功需求變化做出反應(yīng)，有效抑制電壓閃變。
補償精度高：可實現(xiàn)連續(xù)、平滑的無功調(diào)節(jié)，不受電網(wǎng)電壓波動影響，補償性能穩(wěn)定。
占用空間小：基于電力電子器件的設(shè)計，使其體積遠小于同容量的 SVC 裝置。
缺點：技術(shù)復(fù)雜度高，成本相對較高；對散熱和控制算法要求嚴格。
組成與原理：MCR 通過改變直流控制繞組的勵磁電流，調(diào)節(jié)鐵芯的飽和程度，進而連續(xù)改變電抗器的感抗值，實現(xiàn)感性無功功率的平滑調(diào)節(jié)。當電網(wǎng)無功過剩時，MCR 增加感性無功輸出，吸收多余容性無功；反之則減少輸出。
特點
調(diào)節(jié)平滑：無功輸出可實現(xiàn)連續(xù)、無級調(diào)節(jié)，能有效抑制電壓波動和閃變。
可靠性高：無機械運動部件，減少了故障點，運行可靠性強，維護成本低。
過載能力強：可在一定時間內(nèi)承受過載運行，適應(yīng)電網(wǎng)的突發(fā)變化。
缺點：響應(yīng)速度相對較慢，一般在 50 - 100ms；且僅能提供感性無功補償，需配合電容器組實現(xiàn)雙向補償。
組成與原理：結(jié)合多種補償裝置的優(yōu)勢，如將 SVC 與 STATCOM 混合，或 SVC 與 MCR 混合。通過不同裝置的協(xié)同控制，實現(xiàn)更寬范圍、更高精度的無功補償。
特點
性能互補：充分發(fā)揮各組成裝置的優(yōu)點，彌補單一裝置的不足，提升整體補償效果。
適應(yīng)性強：可根據(jù)不同的電網(wǎng)工況和負荷特性，靈活調(diào)整運行模式，滿足多樣化需求。
成本與性能平衡：在保障高性能的同時，通過優(yōu)化組合降低成本，提高性價比。
基于電網(wǎng)需求：根據(jù)電網(wǎng)的無功負荷預(yù)測、電壓波動范圍以及現(xiàn)有無功補償缺口，確定裝置的額定容量。例如，對于負荷波動大、無功需求變化頻繁的區(qū)域，需預(yù)留足夠的容量裕度。
考慮設(shè)備冗余：為確保裝置在故障或過載情況下仍能維持基本補償功能，容量設(shè)計應(yīng)包含一定的冗余量，通常冗余度為 10% - 20%。
匹配負荷特性：根據(jù)所補償負荷的變化速度選擇響應(yīng)時間。對于快速變化的負荷（如電弧爐、電氣化鐵路），應(yīng)選擇響應(yīng)時間短的裝置（如 STATCOM）；對于變化相對緩慢的負荷，可選用響應(yīng)時間稍長的裝置（如 MCR）。
滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求：響應(yīng)時間需滿足電網(wǎng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量標準，避免因響應(yīng)過慢導(dǎo)致電壓波動超限。
與電網(wǎng)電壓匹配：裝置的額定電壓必須與接入點的電網(wǎng)電壓等級嚴格一致，如 6kV、10kV、35kV 等，確保電氣連接的安全性和兼容性。
考慮電壓調(diào)節(jié)范圍：根據(jù)電網(wǎng)電壓波動情況，設(shè)計裝置的電壓調(diào)節(jié)范圍，使其能夠在一定電壓偏差范圍內(nèi)正常工作，并有效調(diào)節(jié)無功功率。
分析諧波源特性：針對電網(wǎng)中的諧波源（如電力電子設(shè)備、電弧爐），分析其諧波次數(shù)和含量，確定裝置所需的諧波抑制能力。
配置濾波裝置：根據(jù)諧波分析結(jié)果，合理配置濾波支路，選擇合適的濾波參數(shù)（如濾波電容、電感值），將諧波含量控制在國家標準允許范圍內(nèi)。
調(diào)節(jié)精度：根據(jù)電網(wǎng)對電能質(zhì)量的要求，設(shè)定裝置的無功調(diào)節(jié)精度，如 STATCOM 的無功調(diào)節(jié)精度可達額定容量的 1%。
控制算法：選擇合適的控制算法（如 PID 控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制），確保裝置能夠快速、準確地跟蹤無功需求變化，實現(xiàn)穩(wěn)定、高效的補償。
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