图1. 10KV及以下电压等级控制系统
图2. 35KV电压等级控制系统
表1
表2
表3
表4
——最可靠的SVG
硬件可靠
1）高品质器件的应用
采用高耐压、长寿命的金属膜电容器替代电解电容，不但能够承受高于传统电解电容器5倍的电流强度，更加能保证在浪涌电流下稳定的运行。
2）电源冗余供电
采用交流供电和工厂直流供电的双供电方案，通过电源转换控制板，为控制系统供电，提高系统可靠性及稳定性。
3）TSVG功率模块采用智能互取电技术，提高模块运行可靠性
在模块内部增加了一路直流母线取电DC/DC电源，给相邻模块控制、驱动电路供电。在模块内部电源出现故障的情况下，模块供电可自动切换由相邻模块内DC/DC电源供电，同时将该状态信息反馈给控制电路，控制电路通过光纤隔离将该状态信息上传至主控，实现自动、智能模块供电功能。该方案具有结构简单、可靠性高等特点，方案的实施可很好的解决传统SVG功率模块内部供电电源故障导致的设备故障停机问题。
软件可靠
1）强大的运算及数据处理能力
主控板基于TI C6000系列高速工业级浮点DSP设计，具备高速浮点运算能力。子板卡配置了FPGA处理单元，使得系统具备很强的分布式计算能力，以适应越来越复杂的大型控制系统的需求。18对高达100Mbps 的背板高速差分信号(LVDS)通讯技术；高达3.125Gbps的SerDes高速串行通讯技术可支持多机箱的自由扩展，实现控制系统的响应时间及无功控制精度达到最优。
2）先进的直流母线电压控制技术
采取三级控制技术，第一级总体控制技术，使得模块总电压稳定在一个目标值上；第二级使用相间均压控制技术，使得一相内模块电压控制在一个目标值上；第三级使用相内均压技术，使得每个模块电压稳定在一个目标值上；通过三级控制技术，可以将每个模块电压稳定在一个目标值，避免了因直流母线过压或欠压导致SVG停机跳闸故障。
3）可靠的故障检测和处理系统
对于电网侧故障，采样通道采用高精度的霍尔、PT、CT保证系统电压、电流的采样准确可靠；A/D转换采用16位高精度A/D芯片提供高精度的转换结果；高速先进的FPGA对数据进行滤波和处理，使控制系统能够实时得到滤除干扰信号的系统电压电流的瞬时值及有效值；以DSP为核心的主控系统实时监测TSVG系统电压及电流的变化情况，根据不同故障的处理逻辑，精确快速的对系统进行保护，实现故障不误报、不漏报，在保护TSVG的前提下，最大限度提高挂网能力，持续改善电能质量。电网侧故障保护列表见表1。
链节是SVG的最主要构成部分，对链节的准确可靠保护是保证SVG正常运行的关键，TSVG的链节保护系统对链节的重要组成部分通过FPGA实现快速保护，包括母线电容量故障、IGBT类故障、驱动故障以及电源故障。通过全面的保护，保证了链节运行的可靠性。链节故障列表见表2。
TSVG对自身的控制柜，软起柜以及换流链也进行了全面的故障检测和保护，保证系统能在发挥最大潜力为客户改善电能质量的前提下自身也能安全运行，SVG故障列表见表3。
SVG对于系统的连接变压器、高压断路器柜、软起开关等也进行了全面的保护，保证整个SVG系统的安全运行，外部故障详细列表见表4。
设计可靠
特变电工TSVG针对链式SVG 装置直流侧各电容电压不平衡的问题，采用三级控制方式，第一级为全局平均直流电压控制，第二级为换流连相间直流电压平衡控制，第三级为相内直流电压平衡控制，可有效解决装置整体直流侧电压的稳定问题，解决各相之间直流侧电压不平衡问题，解决每相内部功率单元直流电压的不平衡问题。
采用基于TI公司6000系列DSP和Altera公司大容量FPGA，开发了SVG通用控制器平台，最多可以支持达100级功率单元串联。主控和辅助控制机箱使用高速串行总线，速度可达5GHz；辅助机箱和链节使用40M光纤通讯链路。
采用开机自诊断功能，提高准确检测及定位故障功能，可提高系统安全性、稳定性及故障排除的快速性。针对高压绝缘的结构及电气设计技术，根据35kV电压等级的电气安规绝缘要求，进行柜体模块的合理化布局设计，柜体绝缘子的选型设计，柜体绝缘材料的选型设计及布局，柜体电气件的选型及布局设计。
控制算法中采用国际先进的PR控制技术，可保证全功率段并网电流总谐波含量THD<3%，极大地改善全功率段的系统输出电能质量；采用两路系统供电冗余设计与自主专利的先进开机自检技术，大大提高了系统的可靠性；
采用模块化与完全前维护的结构设计，维护简单，提高设备维护效率。
产品除具有高的系统运行效率、可靠性、输出电能质量与优良的可维护性之外，还具备优良的内部空气温、湿度控制系统，可保证系统在恶劣的温、湿度环境下可靠、稳定运行。
——最易使用的SVG
易选：机型覆盖3.3~35KV，1~100MVar，让您根据需求轻松选型
新能源电站的无功容量设计应该满足分（电压）层和分（供电）区基本平衡原则，无功补偿容量应在充分考虑优化调压方式及降压线损的原则下选择，并满足检修备用及系统特殊运行工况等情况要求。在任何运行方式下，应保证其无功功率有一定的调节容量，该容量为新能源电站额定运行时功率因数0.95（超前）-0.95（滞后）所确定的无功功率容量范围，无功功率能实现动态连续调节，保证新能源电站具有在系统事故情况下能够调节并网点电压恢复至正常水平的足够无功容量。推荐设计容量的20%～30%，如果系统含有其它的无功补偿设备，设计补偿容量时需要充分考虑已有的无功补偿容量，经计算后确定。
根据需补偿容量选择
容量小于2Mvar推荐使用3.3kV降压星接机型
容量2Mvar～6Mvar推荐使用6kV降压星接机型
容量6Mvar～10Mvar推荐使用10kV降压星接机型
容量10Mvar～100Mvar推荐使用35kV直挂星接机型
可根据用户的实际容量需求进行定制
易定：可根据您的安装地海拔和环境温度需求灵活定制
A. 根据安装地的海拔高度选择
TSVG标准机型可在海拔0m～3000m范围内正常使用，海拔小于2000m可满负荷运行，海拔在2000m～3000m范围内需要降额运行，海拔每升高100m需降额0.8%，用户可根据安装地实际海拔选择容量稍大的机型以满足降额要求。当安装地海拔大于3000m时，需选择定制机型。
B. 根据安装地最高温度选择
TSVG标准机型可在-25～55℃范围内正常运行，温度小于45℃可满负荷运行，温度在45～55℃范围内需要降额运行，温度每升高1℃需降额1%，用户可根据安装地实际温度选择容量稍大的机型以满足降额要求。当安装地温度大于55℃时，需选择定制机型。
易防：集装箱式，无惧风沙、不畏雨雪、坚如磐石
进风口采用与业的固定百叶可在180°范围内防护从仸何方向的溅水进入机房内部，可有效的阻止大颗粒沙石的进入；出风口采用自垂式百叶，即使在停机状态下，也可有效阻止风沙进入。
易用：多种控制模式可自由切换，从容应对现场需求
TSVG主要有恒功率因数控制、恒无功控制、恒电压控制以及负荷补偿控制等基本控制方式。下面分别针对各控制方式下的无功电流指令外环控制进行讨论。
1）恒无功功率控制
恒无功控制模式就是让TSVG发出或吸收指令大小的无功，该无功指令可以是有电网调度给出的无功指令，也可以是实时检测电网或负载中的无功。
2）恒功率因数控制
该方式用于将系统的功率因数控制在一定范围的场合。TSVG以系统的功率因数稳定在用户设定值为目标调节装置的无功输出。
3) 恒电压控制
运行于该方式时，通过控制TSVG的输出电流使得TSVG输入端电网电压或者PCC点电网电压稳定在给定的参考值上。
4）负荷补偿控制
运行于该方式时，TSVG通过检测负荷侧的电流自动调节电流输出，以提高负荷电流的电能质量。
5）谐波补偿控制
TSVG通过外部电流互感器，实时检测负载或电网电流，通过内部FPGA计算，提取出负载电流的谐波成分，经过谐波补偿算法控制和PWM调制，产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波目的。除滤除谐波外，有源滤波器可以对负载的无功进行补偿，最终使电网测谐波及功率因数满足要求。
TSVG可同时滤除2~25次谐波，也可滤除指定次谐波；动态响应时间小于30ms；谐波补偿模式可以与恒无功、恒电压、恒功率因数、负荷补偿模式同时使用。
易控：支持接入AVC系统，运筹帷幄，决胜千里
接口丰富 TSVG系列高压静止无功収生器有3路RS485接口，2路以太网接口。
通讯协议丰富 RS485接口支持MODBUS主机和从机协议，根据实际接入情冴进行配置。
以太网接口支持IEC60780-5-104标准。可通过以太网接口接入AVC/调度系统。
易维：控制柜及功率柜采用前维护设计，方便维护的同时有效节省空间
控制器部分选用符合19＂国标标准框架系列插箱，实现单板快速插拔更换；
模块化、标准化的结构设计，以及先进的前维护设计理念，制造精度高，安装维护方便；
功率部分采用H桥集联结构，每个功率单元采用抽屉式结构设计；
双手柄配合操作实现功率不信号直接对插连接，方便从机架上抽出、移动和变换。
综上，特变电工品牌无功补偿产品TSVG具有“易选配、易防护、易使用、易控制、易维护”等特点，是目前最方便使用的动态无功补偿设备。
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