电能质量-无功补偿解决方案
1.方案背景
电力系统中阻感负荷的存在，如变压器、异步电动机，都会消耗大量的无功功率，而大量的冲击性无功负载还会导致电压发生快速波动。

电力电子变流设备，特别是各种相控整流装置的普及及应用，同样会消耗大量的无功功率。

由此引发了电能质量恶化、网损增加、三相不平衡、输变电设备有效利用率降低等各种问题。

系统中整流器、变流器等非线性负荷的应用，会产生大量的谐波电流注入电网，造成电网电压畸变，谐波不仅使电力电子设备和线路产生涡流损耗，导致线损增加，甚至还会引发系统谐振，从而产生谐波过电压，造成设备损坏。

大量的谐波还可能影响继电保护和自动控制系统的可靠性，令正常的生产活动无法进行。

图1系统示意图
2.应用场景
2.1.场景1：风电场并网
随着风力发电技术的发展，风力发电装机容量在电网中所占的比例越来越高，风力发电的随机性会影响电力系统的有功无功，从而引起电压的波动。

此外，电力系统的低电压故障又会影响到风电场的并网。

图2应用场景1-风电场并网
2.2.场景2：冶金
电弧炉是冲击性非线性负荷，工作时产生大量的谐波和负序电流，使得电网电压发生较大的波动和闪变，功率因数极低。

图3应用场景2-冶金
3.方案实现
3.1.概述
PRS-7586系列动态无功补偿装置（SVG）可直接接入35kV电压等级及以下电力系统，为电网或用电系统快速提供动态无功补偿，可有效提高系统电压暂态稳定性、抑制母线电压闪变、补偿不平衡负荷、滤除系统谐波及提高功率因数。

图4方案实现原理图示3.2.设计原则
表1系统主要设计原则
3.3.装置列表
表2装置列表
4.
1)模块化的电路结构
a)SVG的核心是基于IGBT器件的（链式）逆变器，链式逆变器每相由多个功率模块输出串联而成，功率模块采用N+1或N+2冗余运行结构；
b)模块控制采用大规模FPGA芯片载波移相多电平空间矢量PWM控制策略，电路简单，抗干扰能力强，可靠性高；
c)采用自励起动技术，使得装置投入时冲击电流小；
d)模块面板共四个电气端子，2个光纤端子，接线简单，还设有若干状态及故障指示灯，方便维护及检修。

2)控制
a)采用基于DSP及多FPGA的全数字化控制平台，具有集成度高，可靠性高的优点；
b)现场可设定控制方式：系统补偿、负荷补偿，同时可设定谐波补偿次数；
c)采用瞬时无功电流控制策略，可在系统短路故障时，快速连续的发出无功，为系统提供充足的无功支撑；
d)采用进口PLC实现多组固定电容器的综合投切控制；
e)控制器采用全封闭防尘设计，无需冷却风扇，大大提高可靠性。

3)参数设定功能
a)具有多种功能参数设置，方便不同负荷对象运行参数的现场配置；
b)所有功能参数项用中文提示，所有功能参数具有停电保持功能，可以整体备份和恢复。

4)不停电控制电源
a)控制电源采用模块并联运行且带UPS后备，当控制电源停电时，由UPS后备提供控制电源，装置运行不受影响。

5)电磁兼容
a)功率模块和主控系统采用光纤连接，具有很高的通信速度和抗干扰能力，安全性好；
b)特殊设计的柜体内的电磁屏蔽措施，使得装置在有电磁干扰的环境中工作时不受影响，同时，其他的设备也不会受装置所产生的电磁场的影响。

PRS-7586通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的转换，与常规补偿解决方案相比具有以下优势：
a)更快的响应速度；
b)更加有效的抑制电压闪变；
c)运行范围广，补偿容量大；
d)补偿方式灵活：可进行无功补偿、电压补偿、负序补偿，谐波补偿；
e)发出无功时本身不产生谐波。

表4系统优势列表。