1. SVG工程概述
静止无功发生器（Static Var Generator，SVG）是一种基于全控型电力电子器件（IGBT/IGCT）的并联型无功补偿装置。它通过电压源型逆变器（VSI）产生与电网同频、幅值和相位可调的交流电压，经连接电抗器并入电网，从而快速、连续地输出或吸收无功功率。与依靠电容器、电抗器投切或晶闸管相控的传统补偿装置不同，SVG的核心是"用电力电子变换器合成一个可控电压源"，其无功输出不再受电容容量分级限制，而是由电流闭环连续调节。
基本原理
SVG的功率主电路通常由直流母线电容、三相桥式逆变器、连接电抗器（或耦合变压器）以及并网开关组成。设电网相电压为 Us，逆变器输出相电压基波为 Uc，连接电抗为 X，则装置注入电网的电流近似为：
I = (U_c − U_s) / (jX)
当 |U_c| > |U_s| → 电流超前电网电压 → SVG 发出无功（容性）
当 |U_c| < |U_s| → 电流滞后电网电压 → SVG 吸收无功（感性）
当 |U_c| = |U_s| → 电流为零 → 无功输出为零因此，只要控制逆变器输出电压的幅值和相位，就能连续调节无功电流的大小与方向。工程中通常采用dq坐标下的电流闭环控制：外环为无功/电压调节，输出无功电流指令 iq*；内环为电流跟踪，通过PWM调制驱动IGBT，使实际电流跟随指令。由于开关频率通常在2～10 kHz，SVG的响应时间可做到5～20 ms，远快于TSC的数十毫秒到数百毫秒。
在电力系统中的作用
SVG在电力系统中的核心价值体现在三个方面。第一是电压支撑：当负荷无功需求增大导致母线电压下降时，SVG迅速发出无功，抬升并网点电压；当分布式光伏大发导致电压抬升时，SVG吸收无功，抑制过电压。第二是功率因数校正：在工业负荷侧，SVG将功率因数从0.7～0.8提升至0.95以上，减少线路损耗和变压器容量占用。第三是动态无功储备：新能源场站（风电、光伏）在故障穿越期间需要快速无功支撑，SVG可在20 ms内响应，满足并网导则对动态无功的要求。
与SVC、TSC等装置的对比
工程选型时，常将SVG与SVC（静止无功补偿器）、TSC（晶闸管投切电容器）进行对比。SVC通过晶闸管控制电抗器（TCR）与固定电容器（FC）配合，实现连续调节，但响应速度约20～60 ms，且输出无功随电压平方下降，低电压时补偿能力减弱。TSC则是分组投切电容器，只能分级调节，响应慢、有涌流和投切冲击。SVG的优势在于：响应快（5～20 ms）、低电压下仍能输出额定无功电流、输出连续无级、谐波含量低、占地面积小。其代价是成本较高、损耗略大（约1%～2%额定容量），且需要直流储能电容。
| 对比项 | SVG | SVC（TCR+FC） | TSC |
|---|---|---|---|
| 响应时间 | 5～20 ms | 20～60 ms | 60 ms～数秒 |
| 调节方式 | 连续无级 | 连续 | 分级投切 |
| 低电压补偿能力 | 强（恒流特性） | 弱（随U²下降） | 弱 |
| 谐波与涌流 | 低，可滤波 | 可能谐振 | 有涌流 |
| 占地与成本 | 小 / 较高 | 较大 / 中等 | 小 / 低 |
典型应用场景与工程价值
SVG的典型应用场景包括：新能源场站并网点无功补偿（如100 MW光伏电站配置±30 Mvar SVG）、电弧炉与轧机等冲击性负荷治理（抑制电压闪变）、电气化铁路牵引站负序与无功综合治理、数据中心与半导体厂电压暂降治理、以及长距离输电线路的中间电压支撑。以某100 MW光伏电站为例，并网导则要求功率因数在0.95（超前）～0.95（滞后）范围内可调，按容量估算需配置约±30 Mvar的SVG；若采用TSC方案，则需多组电容器且无法连续跟踪，难以满足动态无功响应要求。
从工程价值看，SVG不仅是一台补偿设备，更是电网柔性调节的关键执行单元。它把"无功功率"从固定投切的粗放模式，转变为可编程、可闭环、可协调的连续控制量，为高比例新能源接入下的电压稳定和电能质量治理提供了基础手段。理解其原理、对比边界与适用场景，是后续设计、选型、调试与运维工作的起点。