中高压角接SVG：负序与无功补偿关键技术

中高压角接级联SVG（Static Synchronous Compensator，简称STATCOM）是一种用于电力系统电能质量改善的关键设备，特别是在处理不平衡、非线性负荷和单相大容量负荷方面表现出色。这些问题如工业交流电弧炉、电气化铁路等，会导致大量无功功率损耗，影响电力系统的稳定性和经济效益。 STATCOM主要分为两种补偿方式：一是基于Steinmetz原理的纯无功支路补偿，如采用晶闸管的角型静止无功补偿器（SVC），它能够同时补偿无功和负序电流，但其采用相控技术，响应速度相对较慢，且会产生较多的谐波电流。另一种是角型链式SVG，它响应快速，可以综合解决无功、负序和谐波问题，采用多电平结构，降低了运行损耗，并有利于模块化设计和扩展。 在角接接法中，无功电流的检测至关重要。通过补偿电路的分析，可以通过瞬时无功功率理论计算出负序补偿所需的相电流相量。通过abc/dq变换和滤波，将三相电流转化为两相旋转坐标系下的负序有功和无功电流。然后，应用dq/△变换矩阵，得到角型链式SVG所需的相电流指令信号。 在处理非线性不对称负载时，电流表达式包括正序有功、无功、负序和谐波电流。补偿器通过提供与负载相反的无功、负序和谐波电流，来抵消这些不平衡，达到补偿目标。在实际操作中，需要通过Y/△变换将线电流指令信号转换为相电流，但由于Y/△变换的非满秩特性，需要附加约束条件来确保相电流的独特解。 对于线电流中的基波无功分量，如果假设三角形内部环流为零，可以得到相电流指令信号的无功部分。谐波分量则在同样假设下，可以直接计算相电流的谐波成分。然而，负序分量会引入三角形内部的零序环流，这在计算相电流指令信号时需要特别考虑。最终，通过这些步骤，可以得出综合补偿所需的精确相电流指令信号。 直流电压在星型接法中还用于相间电压平衡控制和桥臂间的隔离，这是STATCOM操作的重要组成部分，它确保了系统的稳定性和效率。中高压角接级联SVG通过精密的电流检测和补偿策略，有效提升电力系统的性能，减少损失，保障了电力系统的正常运行。