SVG(静止无功发生器)在高电压穿越(HVRT)中的效果可通过多维度量化指标进行评估,涵盖动态响应、电压控制精度、持续耐受能力等核心参数。以下是基于行业标准与实测数据的量化分析框架:
一、动态响应性能量化
响应时间
标准要求:SVG需在电网电压骤升时,于10ms内启动无功补偿(如从额定容性无功切换至感性无功)。
实测案例:某光伏电站SVG在电压升至1.1pu时,响应时间为4ms(采用级联H桥拓扑),远优于传统SVC的20ms。
测试方法:通过阶跃信号测试,记录从指令发出至输出电流达到90%目标值的时间(需满足≤10ms)。
无功电流增量
计算公式:依据zhuanli技术,SVG在高电压穿越时的无功电流增量按以下公式调节:
$$delta I_t = k_1 times (U_t - 1.1) times I_n quad (1.1 leq U_t leq 1.3)$$
其中,$k_1$为比例系数,$U_t$为电压标幺值,$I_n$为额定电流。
典型值:电压1.2pu时,SVG可输出1.5倍额定感性电流,持续500ms。
二、电压控制精度与范围
电压稳定范围
新能源场站:SVG需将并网点电压控制在标称值的97%~107%(220kV及以下)或100%~110%(500kV及以上)。
工业场景:某冶金厂SVG将电压波动从±12%降至±5%,谐波畸变率从5%降至3%。
过电压抑制能力
耐受阈值:SVG需在电压升至130%额定值时持续运行0.5秒,125%时运行10秒。
案例数据:云南某光伏电站SVG在1.3pu电压下维持625ms不脱网,年减少脱网事故3-5次。
三、谐波与电能质量改善
谐波抑制率
标准限值:SVG输出电流谐波含量需≤3%(国标GB/T 14549要求)。
实测效果:山东某30MW光伏项目,SVG将THD从12%降至2.8%,变压器温升降低15℃。
动态谐波补偿
SVG可同步抑制2-50次谐波,尤其在光伏逆变器高频谐波(如11次、13次)场景下效果显著。
四、持续运行与过载能力
过载耐受时间
标准测试:SVG需在1.2倍额定电流下运行30秒,1.1倍额定电流下连续运行(无时间限制)。
散热支持:水冷SVG在高压输电场景中可保持99%效率,温升≤15℃。
自动恢复功能
SVG需在电网短时故障后快速自重启,恢复时间≤2秒(如电压跌落至20%后恢复至90%)。
五、测试方法与设备
仿真测试平台
采用可编程交流电源模拟110%-130%电压骤升,采样率≥10kHz,时间分辨率≤10μs。
二次回路扰动法:通过电阻分压装置模拟电压阶跃,避免一次系统扰动风险。
性能评估指标
无功支撑电流响应时间(≤20ms)、有功恢复时间(≤300ms)、谐波畸变率(≤3%)。
总结
SVG在高电压穿越中的效果可通过响应速度(≤10ms)、电压控制精度(±3%)、谐波抑制率(THD≤3%)及过载能力(1.5倍/0.5s)等核心指标量化。其性能优势在新能源并网(如光伏、风电)和工业电网中已得到验证,未来技术将向光储一体化和宽频振荡抑制方向发展。
