在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電能質(zhì)量、系統(tǒng)穩(wěn)定性和運(yùn)行效率至關(guān)重要。作為柔性交流輸電系統(tǒng)家族中的重要成員，靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG憑借其卓越的快速無(wú)功補(bǔ)償能力，成為了解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵設(shè)備。那么，SVG靜止無(wú)功發(fā)生器的核心工作原理是什么？它究竟以什么作為其最根本的控制目標(biāo)呢？

一、核心控制目標(biāo)：無(wú)功功率與電壓的平衡

1、無(wú)功功率直接控制（Q控制）

目標(biāo)：使SVG發(fā)出或吸收指定的無(wú)功功率（Qref）。

應(yīng)用場(chǎng)景：在已知負(fù)載無(wú)功需求且需要恒定補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合。例如，為特定的感性負(fù)載（如電機(jī)、變壓器）提供固定的容性無(wú)功，將系統(tǒng)的功率因數(shù)補(bǔ)償至預(yù)定值（如0.98以上），從而減少線路無(wú)功流動(dòng)，降低網(wǎng)損。

2、電壓恒定控制（V控制）

目標(biāo)：將SVG接入點(diǎn)的母線電壓穩(wěn)定在指定的參考值（Vref）。

應(yīng)用場(chǎng)景：在長(zhǎng)距離輸電線路末端或負(fù)荷波動(dòng)劇烈的變電站，電壓容易發(fā)生波動(dòng)。SVG通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)母線電壓，動(dòng)態(tài)地吸收或發(fā)出無(wú)功功率。當(dāng)電壓偏低時(shí)，SVG發(fā)出容性無(wú)功（相當(dāng)于并聯(lián)電容器）以抬升電壓；當(dāng)電壓偏高時(shí)，SVG吸收感性無(wú)功（相當(dāng)于并聯(lián)電抗器）以抑制電壓。這種模式對(duì)維持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性至關(guān)重要。

3、功率因數(shù)控制（PF控制）

目標(biāo)：將系統(tǒng)整體的功率因數(shù)補(bǔ)償至一個(gè)設(shè)定的目標(biāo)值。

應(yīng)用場(chǎng)景：主要用于電力用戶側(cè)，如工業(yè)廠礦、商業(yè)綜合體的配電系統(tǒng)中，以避免因功率因數(shù)過(guò)低而產(chǎn)生的力調(diào)電費(fèi)罰款，并提高配電變壓器的帶載能力。

二、實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的技術(shù)手段：瞬時(shí)無(wú)功理論與PWM技術(shù)

1、瞬時(shí)無(wú)功理論檢測(cè)：SVG通過(guò)實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中的電壓和電流信號(hào)，利用瞬時(shí)無(wú)功理論快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出當(dāng)前需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功分量，為控制提供精確的指令。

2、PWM脈沖寬度調(diào)制：控制核心根據(jù)計(jì)算出的補(bǔ)償指令，生成相應(yīng)的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制IGBT的開(kāi)通和關(guān)斷，從而精確合成所需的交流電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率的平滑、連續(xù)調(diào)節(jié)。

總而言之，SVG靜止無(wú)功發(fā)生器的控制目標(biāo)是以快速、動(dòng)態(tài)的方式，精確控制其接入點(diǎn)的無(wú)功功率或電壓。無(wú)論是直接的無(wú)功控制、電壓穩(wěn)定還是功率因數(shù)校正，其最終目的都是為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)無(wú)功功率的就地平衡，保障電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性、提高輸電效率、改善電能質(zhì)量。