2013年7月电工技术学报Vol.28No.7第28卷第7期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJul.2013直挂式高压配网电能质量一体化治理技术及其应用张定华王卫安刘华东邱岳烽（南车株洲电力机车研究所有限公司株洲412001）摘要为了实现高压配网无功、谐波和负序的同时补偿，结合有源和无源的优势，提出一种由廉价大容量TCR型SVC与快响应小容量级联SVG构成的低成本混合动态直接补偿系统。前者对变化缓慢的无功功率和负序电流进行补偿，而后者对前者与负载的补偿后残留的无功功率和谐波进行快速补偿。结合实践经验，对两者的容量分配和有源容量计算进行了推导。为提高整个系统对谐波的抑制效果，提出了基于规则分类和电压波动神经网络预测的SVC和SVG协同控制策略。将该系统投入电弧炉群配网，对比分析投入前后的主要电能质量参数，验证了该方法的可行性和有效性。关键词：配电网电能质量一体化补偿技术协同控制混合补偿静止无功发生器中图分类号：TM732SuspendedIntegratedPowerQualityCompensationTechnologyinHighVoltageDistributionNetworksandItsApplicationZhangDinghuaWangWeianLiuHuadongQiuYuefeng（CSRZhuzhouElectricLocomotiveResearchInstituteCo.,Ltd.Zhuzhou412001China）AbstractInordertosynchronouscompensatethereactivepower,harmonicsandnegativesequencecurrentinhighvoltagedistributionnetworkconsideringthepredominanceofactiveandpassivecompensators,alow-costhybriddynamicsuspendedcompensationsystemconstitutedbyalargecapacity,sixpennystaticvarcompensator(SVC)basedonthyristorcontrolledreactor(TCR)andasmallcapacity,quickresponsechain-linkstaticvargenerator(SVG)isproposed.Theformerisusedtocompensateslow-changereactivepowerandnegativesequencecurrent,andthelatterisusedtocompensatefortheerrorofSVCandloads,andsuppressharmonicssynchronously.Thecapacityallocationandtheactivecapacitycalculationarededucedbyexperiences.Forthesakeofpromotingharmonicssuppression,asynergeticcontrolstrategyofSVCandSVGisproposedbyrulesandvoltagefluctuateforecastbasedonartificialneuralnetwork.Theproposedsystemisusedinarcfurnaces,andtheeffectivenessandfeasibilityareprovedbycomparingthedominatingpowerqualityparameterdatabeforeandafterthesystemputintooperation.Keywords：Distributionnetwork,powerquality,integration,compensationtechnology,synergeticcontrol,hybridcompensation,staticvargenerator1引言许多用电企业接入系统的短路容量小，从而导致整个系统对电能质量的敏感度增加。另外一些企业为我国电网的发展速度滞后于负荷的增长速度，了扩产增加了负载或负载的使用率，而供电容量却没有扩大，从而导致局域电网的电能质量问题越显突出[1-3]。从另一个方面，这种情况推动了电能质量国家科技支撑计划资助（2007BAA12B03）。收稿日期2012-03-07改稿日期2012-08-29244电工技术学报2013年7月治理技术的发展。目前，TCR[4]、TSC[5]、APF[6]、MSC[7]、SVG[8]已得到推广，但是这些装置功能单一，要么仅以补偿无功功率为目标，要么只以抑制谐波为目标。为了实现多种控制目标，其中两种或多种装置组成的混合治理方式成了研究的热点[9-12]。例如将SVG与多组TSC组合以减少SVG的容量[10,11]，但由于SVG采用三相全桥，受限于器件的电压等级，该种组合装置主要用于低压系统；有将APF和TCR组合以实现无功和谐波补偿[12]，该种方式的APF采用三相共直流侧，或与FC组成的混合有源滤波器（HAPF），都不适合直接用于高压系统，而且由于无功补偿是由TCR完成的，补偿速率较慢，不适合对快速负载补偿，抑制闪变。对于快速变化的负载，补偿速度是影响补偿效果的关键因素，因此不需要变压器降压的直接补偿具有这方面的独特优势。在6kV、10kV、35kV及以上的配电网（简称高压配网），目前已经有大容量SVC、小容量的级联SVG能直接补偿高压侧的无功功率。其中SVC技术成熟、容量大、价格便宜，但反应速度稍慢，而且TCR还是谐波源；而级联S...