3. SVG接入系统一次设计

SVG接入系统的一次设计，决定了装置能否安全、稳定、经济地并入电网，也直接影响后续控制策略和保护配置的边界。本节围绕接入电压等级选择、并网点短路容量校核、主接线方案、升压变压器与开关设备配置、保护与计量要求五个方面展开，重点说明“怎么选、怎么算、怎么配”。

一、接入电压等级选择

接入电压等级的选择，本质上是容量、距离与短路容量三者之间的匹配问题。工程上通常先看SVG额定容量与并网点可用短路容量，再结合用户配电系统现状确定电压等级。常见经验是：容量在±1 Mvar以下、且并网点短路容量较小时，可考虑400 V或690 V低压接入；±1～±10 Mvar多采用6 kV或10 kV接入；±10～±50 Mvar宜采用35 kV接入；更大容量或需与高压系统直接交换无功时，采用110 kV及以上接入。

选择时还要校核并网点短路容量与SVG容量之比。一般要求并网点短路容量不小于SVG额定容量的10～20倍，否则SVG输出电流中的谐波和电压波动会明显放大，甚至引起谐振。若短路容量不足，应提高接入电压等级或调整接入点位置，而不是简单加大SVG容量。

二、并网点短路容量校核

短路容量校核的核心是计算并网点三相短路容量 S_k，并与SVG容量比较。工程上常用标幺值法或短路电流法。以10 kV并网点为例，若系统短路电流 I_k=20 kA，则短路容量为：

S_k = √3 × U_N × I_k
    = 1.732 × 10 kV × 20 kA
    ≈ 346 MVA

若SVG容量为±6 Mvar，则短路容量比约为346/6≈58，满足要求。若短路容量比低于10，应重新选择接入点或提高电压等级。校核时还应考虑最小运行方式下的短路容量，因为最小方式下短路容量更低，更容易出现电压波动和谐波放大。

三、主接线方案

SVG接入系统的主接线，常见有单母线接线、单母线分段接线和线路—变压器组接线三种。对于容量较小、可靠性要求一般的场合，可采用线路—变压器组接线，结构简单、投资省；对于容量较大或需要与多回线路连接的场合，宜采用单母线分段接线，一段检修时另一段仍可运行。

主接线设计要明确几个关键点：SVG经升压变压器接入哪一段母线；是否设置旁路；是否与电容器组、电抗器组共用母线；接地方式如何选择。以10 kV接入、±6 Mvar的SVG为例，可采用：10 kV母线→断路器→升压变压器→SVG。若该母线还接有电容器组，应在SVG支路与电容器支路之间设置电抗器或调整接入点，避免谐波谐振。

四、升压变压器与开关设备配置

升压变压器的选择主要看三个参数：额定容量、电压比和接线组别。容量一般按SVG额定容量的1.1～1.2倍选取，留出谐波和过载余量。电压比按并网点电压与SVG直流侧或交流侧额定电压匹配确定。接线组别常用Dy11或Yd11，以隔离零序分量并限制三次谐波。

开关设备包括断路器、隔离开关、接地开关和避雷器。断路器额定电流应大于SVG最大持续电流，开断能力应大于并网点最大短路电流。隔离开关用于检修隔离，接地开关用于检修接地。避雷器用于限制操作过电压和雷击过电压，通常装在变压器高压侧和SVG交流侧。

五、保护与计量要求

保护配置应覆盖SVG本体、升压变压器和并网点。SVG本体保护包括过流、速断、过压、欠压、零序过流、直流母线过压/欠压、IGBT过温等。升压变压器保护包括差动、过流、速断、瓦斯、温度等。并网点保护包括过流、速断、零序、低频/高频等。

计量要求方面，关口计量点应设在产权分界处，采用双向计量电能表，分别计量吸收和发出无功电量。若用于无功补偿考核，还应配置无功电能表或无功功率变送器。计量用互感器精度应满足0.2S级或0.5S级要求，保护用互感器精度满足5P或10P要求。

综上，SVG接入系统一次设计应围绕“电压等级—短路容量—主接线—变压器与开关—保护与计量”这条主线展开。每一步都要有明确的校核依据和参数边界，不能凭经验拍定。设计完成后，应形成接入系统一次接线图、短路容量校核表、设备参数表和保护定值单，作为后续施工和调试的依据。