随着电力电子技术的飞速发展,晶闸管(可控硅开关)在SVC(静止无功补偿器)装置中的应用变得日益广泛。SVC装置通过晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)两种基本结构,以及它们的混合装置(如TCR+TSC、TCR+FC等)来实现对电力系统的无功补偿。
使用晶闸管开关对无功器件(电容器和电抗器)进行投切或控制的优点在于其响应速度快,可以频繁投切,这使得SVC装置在无功补偿领域得到了快速发展。SVC装置中的TCR和TSC技术,通过准 确控制晶闸管的触发角或投切状态,实现对无功功率的连续调节或分级改变,从而优化电力系统的功率因数,提高电能质量。
尽管晶闸管开关投切的静止无功补偿器(如TCR和TSC)属于无源快速无功补偿装置,并在市场上得到了广泛应用,但它们也存在一些缺点,如容易出现过欠补、扩容不方便、电容柜散热大等问题。这些问题在一定程度上限制了它们的应用范围。
TCR技术通过调节晶闸管的触发角α,实现连续调节补偿装置的无功功率。它利用TCR回路吸收的感性无功功率,对无功功率进行动态补偿,平衡并联滤波器中多余的无功功率,确保补偿点的电压接近维持不变。而TSC技术则按照一定的比例设计成多组支路的滤波器,在基波频率下呈容性,通过分级改变补偿装置的无功出力,同时在特定谐波下偏调谐,兼滤该次谐波。
随着技术的不断进步,第三代自换向变流器的静止无功补偿装置(SVG)已经成为主流。SVG技术通过电力电子器件直接产生无功功率,实现更快速、更精 确的无功补偿。它克服了传统SVC装置的一些缺点,具有更高的补偿精度和更宽的补偿范围,是未来无功补偿技术的重要发展方向。