廣東電網有限責任公司惠州供電局、中國科學院廣州能源研究所的研究人員鄧惠華、李國良、周曉明、李漢榮、王浩， 在2017年《電工技術學報》增刊1上撰文， 針對集中式靜止無功發生器（SVG）補償系統補償效果單一、不含通信功能的分散式SVG補償系統補償容量不能智慧分配的問題,提出基於協調控制SVG的低壓配網三相負荷不平衡補償系統。
該補償系統引入通信匯流排,採用協調控制方法,使低壓線路下游接入的SVG可利用補償其下游不平衡電流後的剩餘容量,依次對上游SVG不足容量進行補償,該補償形成的逆向潮流可進一步減輕各節點的低電壓問題。
在Matlab/Simulink數字仿真軟體下進行了該補償系統補償效果的模擬,結果證明了該補償系統的準確性。 在四種不同負荷情況下比較採用四種不同補償系統的低壓配網配電變壓器二次側不平衡電流和各節點電壓降,結果表明該補償系統的效果最佳。
隨著配網用戶對用電品質要求的不斷提高， 國家各大電網公司對低壓配網的電能品質問題日益重視， 近年來低壓配網的電能品質治理成為重點工作， 其中有關三相負荷不平衡的危害分析及治理已成為關注的重要研究課題之一。
低壓配網存在大量的單相負荷， 負荷特徵複雜、用電同時率低等特點導致的三相負荷不平衡問題呈現長期性特徵[1-3]。 三相負荷不平衡可造成配電變壓器處於不平衡運行狀態， 導致配電變壓器損耗增大、局部溫升較大， 從而縮短變壓器使用壽命[4,5]；可造成低壓線路中性點電位偏移、壓降和功率損耗增大， 導致部分使用者電壓偏低和電網損耗增大；可造成用電設備不能正常工作等問題[3,4]。
現有的低壓配網三相負荷不平衡治理措施主要包括人工調整換相、智慧換相和採用無源/有源補償裝置三種方式[1, 6-19]。 相比於其他兩種措施， 採用無源/有源補償裝置[6-19]適用於配網使用者負荷分散的場合， 具有動態均衡三相負荷電流、無短時斷電問題和使用壽命遠超換相裝置等優點。
靜止無功發生器（Static Var Generator, SVG）是有源三相不平衡負荷補償裝置， 採用電力電子開關器件， 具有遠高於無源補償裝置的調節速度和開關壽命， 解決低壓配網三相負荷不平衡帶來的電能品質問題效果最佳。
本文研究的SVG採用分散式接入方法。 因SVG只能平衡其並聯接入點上游線路的電流、線損和上游節點低電壓， 故採用集中式接入方法在低壓配網線路首端或中段接入SVG不能同時兼顧平衡三相電流、減少線損和消除節點低電壓。
若採用分散式接入方式， 在低壓配網多個節點分別接入SVG， 則可在平衡各節點三相電流的同時， 減少線損和消除節點低電壓。 分散式接入SVG補償系統中，
本文在分散式接入SVG補償系統的基礎上， 增加SVG之間的通信匯流排， 並提出SVG協調控制方法。 基於該協調控制方法， 下游SVG可利用其補償下游不平衡電流後剩餘容量， 根據通信獲取的上游SVG不足容量及距離， 依次對上游SVG進行補償。
該補償系統可充分利用各SVG的容量， 同時下游SVG對上游SVG不足容量的補償形成逆向潮流， 可進一步減輕各節點的低電壓問題。 在SVG控制演算法中， 直流電壓環、負序電流環和零序電流環等控制環的實現及補償容量的計算均採用dq變換，
為驗證所提補償系統的優點及正確性， 本文基於Matlab/Simulink數字仿真軟體對所提補償系統進行了三相不平衡負荷補償效果的模擬證明；隨後， 基於理論計算給出了不同補償系統在不同三相負荷不平衡情況下低壓配網配電變壓器二次側不平衡電流和各節點電壓降的對比。
圖1 基於協調控制SVG的補償系統示意圖
結論
本文針對現有基於SVG三相負荷不平衡補償系統不能同時兼顧平衡三相負荷電流和消除節點低電壓的問題，在分散式接入SVG補償系統的基礎上，引入通信匯流排，提出協調控制方法，形成了基於協調控制SVG的低壓配網三相負荷不平衡綜合補償系統。
Matlab/Simulink下的模擬結果展示了本文所提補償系統的使用效果，證明了該補償系統的可行性。通過模擬對不同補償系統在不同負荷情況下低壓配網配電變壓器二次側不平衡電流和各節點電壓降的進行了對比，表明該補償系統在綜合解決低壓配網配電變壓器二次側三相電流不平衡和節點的低電壓問題效果最佳。
本文所提補償系統為低壓配網綜合解決因三相負荷不平衡帶來的配電變壓器電流不平衡和節點低電壓問題提供了一種行之有效的方法。
結論
本文針對現有基於SVG三相負荷不平衡補償系統不能同時兼顧平衡三相負荷電流和消除節點低電壓的問題，在分散式接入SVG補償系統的基礎上，引入通信匯流排，提出協調控制方法，形成了基於協調控制SVG的低壓配網三相負荷不平衡綜合補償系統。
Matlab/Simulink下的模擬結果展示了本文所提補償系統的使用效果，證明了該補償系統的可行性。通過模擬對不同補償系統在不同負荷情況下低壓配網配電變壓器二次側不平衡電流和各節點電壓降的進行了對比，表明該補償系統在綜合解決低壓配網配電變壓器二次側三相電流不平衡和節點的低電壓問題效果最佳。
本文所提補償系統為低壓配網綜合解決因三相負荷不平衡帶來的配電變壓器電流不平衡和節點低電壓問題提供了一種行之有效的方法。