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本文摘要 爱博精电 AcuSVG 740 模块化 SVG 采用对等并联架构:单模块 100kvar,各模块经外部 CT 独立检测并输出无功,RS485(Modbus)组网单系统最多并联 32 个模块。扩容只需新增模块、250A 分支断路器与 BVR 50mm² 配线,插入及接线可不停电完成,适合配电室扩容。 |
随着电网中非线性、冲击性及感性负载的大量使用,功率因数偏低、电压波动等问题日益突出。静止无功发生器(SVG)凭借动态响应快、补偿范围广、输出特性好等优点,成为低压配电无功补偿的主流方案。其中模块化的 SVG 产品逐渐成为市场主流,原因有四点:
当前市场上,主流的无功补偿装置有两种,两者在补偿原理和后期扩容能力上差别很大。
TSC 用反并联晶闸管做无触点电子开关,在电压过零时刻投入电容、电流过零自动关断切除,分组投切,只输出容性无功,实现快速分级无功补偿。
TSC 是多支路并联、档位式分级补偿:每一路电容容量固定,需要多少容性无功,就投入对应组合的支路;只能发出容性无功,不能发出感性无功,调节呈阶梯式,不是连续平滑。此类设备在前期设计容量确认后,柜内预留支路用尽即无法在现场继续扩容;必须扩容时只能整柜更换,改造成本很高。

SVG 静止无功发生器(Static Var Generator)是一种先进的电能质量治理设备,主要用于解决现代电力系统中的无功功率不平衡、电压波动及闪变等问题。通过实时监测电网中的无功功率需求,SVG 能够动态生成并注入精确的无功电流,快速调节系统电压,改善功率因数,并有效抑制电压波动与闪变,从而提升电网稳定性,降低线路损耗,保障电力系统的高效运行。

两类装置都用于无功补偿,差别集中在补偿原理、调节品质与后期扩容能力三项,逐项对照见表 1。
| 对比项目 | TSC(晶闸管投切电容器) | SVG(静止无功发生器) |
|---|---|---|
| 补偿原理 | 无源电容,晶闸管开关投切电容支路 | 自换相 PWM 变流器(电压源型),经电抗器输出电流 |
| 无功调节能力 | 只能输出容性无功,不能输出感性无功 | 双向无级调节:可发容性无功、也可发感性无功 |
| 调节方式 | 阶梯分级投切,档位式 | 连续平滑无级调节 |
| 响应速度 | 20ms 以内(过零投切),受档位限制 | 全响应小于 10ms,快速响应小于 100μs |
| 低压特性 | 输出无功和电压平方 U² 成正比,电压越低出力衰减明显 | 恒流输出,电压跌落时仍可维持额定补偿电流,电压支撑强 |
| 谐波与谐振风险 | 本身几乎不产生谐波;存在和系统发生并联谐振、放大谐波的风险 | 自身 PWM 谐波很小;可配套 APF 兼顾谐波治理,能抑制部分谐振、电压闪变 |
| 有功损耗 | 低,约 0.2%~0.8% | 中等,约 0.5%~2% |
| 造价 | 较低,低于同容量 SVG;近年原材料上涨,差距已明显收窄 | 较高,单位容量造价高于 TSC;近年器件价格下行,差距已明显收窄 |
| 占地面积 | 偏大,电容器组与放电回路占位多 | 紧凑,同容量一般小于 TSC |
| 运维重点 | 晶闸管阀、阻容吸收、电容器、放电线圈 | IGBT 功率模块、驱动、散热、控制系统 |
| 核心优点 | 无接触器涌流、投切寿命长、响应快、损耗低 | 补偿平滑、双向可调、无谐振风险、抑制闪变、适配光伏弱电网 |
| 主要缺点 | 只能容性补偿、档位补偿有阶梯误差、谐振风险、不能发感性无功 | 功率器件损耗集中发热,对温度、灰尘与潮湿较敏感 |
| 典型适用场景 | 负荷波动频繁、不需要吸收感性无功、谐波干净的工业配电室 | 光伏 / 风电并网、冲击负荷(焊机、轧机)、电压闪变治理、弱电网、需要双向无功调节场合 |
经过近几年 SVG 技术的持续发展,以及传统 TSC 原材料价格持续上涨的影响,目前 SVG 产品的价格「劣势」已经扭转,整体优势更加明显。
与有源滤波器(APF)的「主模块+从功率模块」(A、B 两型模块,EtherCAT 环形冗余通信)模式不同,爱博精电模块化 SVG 采用模块对等并联的技术路线:系统中每个 SVG 功率模块规格相同,均内置负载电流检测单元和主功率电路,各模块独立完成无功检测与补偿,无需区分主从模块;模块之间通过通信线并联接至机柜人机界面(HMI),由 HMI 统一监控和参数设定。该方式结构简单、扩容灵活,各模块可独立工作、互为冗余。
系统由模块和系统柜组成,柜中设有人机界面单元。各模块通过外部 CT 检测负载电流,并提取需要补偿的无功成分,由模块内的主功率控制器控制主功率电路输出反向的无功电流,在并网点抵消负载的无功成分。

综合以上信息,爱博精电有源静止无功发生器模块的多机并联扩容方案,能够在不改变原有系统架构的前提下,灵活地增加 SVG 模块的数量,以满足用户当前的无功补偿扩容需求。
扩容作业按下列步骤推进,单模块容量 100kvar,容量需求决定模块数量。
现场确认需增补的容量,即确认需要增加的模块数量,单个模块容量 100kvar;
确认原有补偿柜的剩余安装空间,以及扩容模块与分支断路器的安装位置;
安装模块外支架。

安装扩容模块的分支断路器及配线。
4.1 根据模块数量配置相应的分支断路器,100kvar 模块建议选用 250A 塑壳断路器;
4.2 选择配线:100kvar 模块建议使用 BVR 50mm² 线缆,PE 保护线不小于 25mm²。

扩容模块安装后,电流采样需做相应调整:新增模块的电流端子接入柜内电流端子排,三相分别串入原采样回路。负载正常运行中作业时,须先将该组 CT 二次侧可靠短封,防止开路产生高压。

新增模块的通信线接入原系统。

模块通电前检查,确认接线规范无误、螺钉固定拧紧、无短路情况;
通电查看运行状态:只给新增模块通电,按照用户手册设置相关参数;
设置完成后整柜模块通电,通过 HMI 启动系统,各模块投入运行,模块指示灯显示为「run」红色常亮,可在系统运行监控页面查看无功补偿情况。
现场扩容作业要点容量配置:单个模块 100kvar,按需增补容量确定模块数量。 分支回路:100kvar 模块建议选用 250A 塑壳断路器,配线选 BVR 50mm²,PE 保护线不小于 25mm²。 主回路复核:系统扩容后,需核算原补偿柜内主断路器容量是否仍然满足要求,超出时一并更换。 采样作业:新增模块电流端子三相分别串入原采样回路;负载带电运行时须先将该组 CT 二次侧可靠短封,防止开路产生高压。 通电顺序:先单模块通电并按用户手册设参,再整柜通电、通过 HMI 启动,模块指示灯「run」红色常亮即投入正常。 |
详细的安装及参数设置步骤,请参照相应的安装指南和用户手册。
本公司产品方案采用标准 RS485(Modbus 协议)组网,单系统最多支持 32 个模块并联扩容,有效满足用户无功补偿的容量扩展需求。扩容的作业内容为:模块插入、分支回路接入与通信接线可在不停电条件下完成;采样回路串接这一段,或按带电作业规程在二次短封后作业,或安排在计划停电窗口内完成。本公司产品同时具有网侧 CT 和补偿侧 CT 接口,便于解决负载侧无法安装 CT 的情况。
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Q1:AcuSVG 740 的模块之间需要区分主从吗? 不需要。爱博精电模块化 SVG 采用模块对等并联:各模块规格相同,均内置负载电流检测单元和主功率电路,独立完成无功检测与补偿,经通信线并联接至机柜 HMI 统一监控,可独立工作、互为冗余。 Q2:扩容时插入模块、接分支回路需要停电吗? 模块插入、分支回路接入与通信接线可在不停电条件下完成;采样回路串接这一段,可按带电作业规程在 CT 二次侧可靠短封后作业,或安排在计划停电窗口内完成。 Q3:单模块容量多大,一个系统最多能并联多少个? 单个模块容量 100kvar。产品采用标准 RS485(Modbus 协议)组网,单系统最多支持 32 个模块并联扩容,容量随模块数量线性叠加。 Q4:100kvar 模块的分支断路器和配线怎么选? 100kvar 模块建议选用 250A 塑壳断路器作为分支保护,配线建议 BVR 50mm² 线缆,PE 保护线不小于 25mm²,并按模块数量配置对应的分支断路器。 Q5:扩容后原柜的主断路器要不要一起更换? 需要核算。系统扩容后应复核原补偿柜内主断路器的容量是否仍满足要求,容量不足时须一并更换,避免新增模块投运后主回路成为瓶颈。 |