无功功率补偿，简称无功补偿，在供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。

近年来随着大量电力电子设备的应用导致电网谐波含量增加，大型设备的运行导致无功冲击和电压闪变，给电网带来许多新的问题。因此，原有无功补偿的概念已不能满足需要，据此业内专家提出，把提高系统功率因数、快速跟随无功变化、消除谐波、减少电压波动、提高电能质量的统一解决的广义无功补偿概念。

针对无功补偿和滤波装置装置现有接触器投切电容器（MCC）、晶闸管投切电容器（TSC）、晶闸管投切电抗器（TSR) 、接触器投切电抗器（MCR）、晶闸管控制电抗器（TCR）、静止型无功发生器（SVG）、无源滤波器（FC）、有源滤波器（APF）等多种产品，针对近年来快速发展的静止型无功发生器（SVG）和有源滤波器（APF）进行详细介绍。

SVG 动态无功发生电源采用大功率 IGBT 组成的逆变器进行动态连续调节无功功率， SVG 调节速度快，响应时间小于 10ms。SVG输出无功容量是连续的，没有跳跃阶梯式分组补偿，补偿精度高，能保证功率因数≥0.98，它自身不产生谐波，不需要再增加FC的容量；它自身的功耗低，发热量小；噪音小；占地面积不大，可以组成柜式结构，便于集中管理。SVG针对高压系统分为变压器降压结构和链式H桥结构。

降压型采用变压器是把系统电压（6kV、10kV、35kV）降到1kV适合IGBT安全工作的电压等级上，变压器的容量选择是SVG容量的1.1倍，D/d接法，低压侧

链式H桥结构即直挂式结构，由多个IGBT模块链接单元串联后直接接入高压母线，在容量超过2MVar以上性价比较有优势，但无滤波功能。

APF电力有源滤波装置是一种动态抑制谐波和动态补偿系统无功的新型电力电子装置。由IGBT管构成的三相并联变流器经由串联电抗器并联在电网上，负荷电流通过电流互感器采集到APF的控制系统中，通过实时检测电路将负载电流中的谐波分量和基波无功分量分离出来，经控制系统快速运算，采用PWM最新技术控制IGBT的触发，通过由大容量IGBT管组成的三相并联变流器向系统注入补偿电流，该补偿电流与负荷电流中的谐波电流大小相等，方向相反，互相抵消，实现滤出谐波的功能，保证最终流入系统电流是正弦波。另外，该装置只需改变设置方式，改变注入系统的补偿电流相位角，就能实现滤除谐波同时补偿负荷的无功功率，达到提高电网功率因数，改善电网电能质量的目的。

1）APF受系统电网阻抗变化影响小，消除滤波器与电网阻抗发生并联谐振的可能，克服传统LC无源滤波器的缺点。

2)能对2次~50次谐波广谱补偿，克服了传统的LC无源滤波需要多组单调谐滤波支路的缺点。

3)当补偿对象的谐波电流超出电力有源滤波装置的额定输出电流，不会出现电力有源滤波装置过载，保证设备实时安全运行。

通过以上论述，可以判断出SVG主要功能为无功补偿，APF主要功能为滤波同时可进行无功补偿。SVG与APF工作原理相同，只是在电抗器的选择上有所不同，较传统无功补偿装置都有响应速度快，可实现连续补偿的特点。但由于此类设备报价较高及客户认识不足，还未能推广应用。

针对煤矿自然功率因数低、主副井提升机无功冲击大、电力电子元件的大量应用，采用SVG对无功补偿和APF对谐波治理是非常有效的，但为降低投资成本且提高补偿及滤波效果，可选择有源滤波与传统无功补偿相结合过渡模式：SVG+SVC、APF+SVC、SVG+APF、TCS+APF、TCS+FC。以下针对组合模式进行说明。

1、矿井主变电所，如矿井为立井提升，无功冲击较大，谐波含量较高，谐波中含有非特征谐波，可采用APF+SVC、SVG+APF 、SVG+SVC方式，其中消谐采用APF或SVG，无功补偿采用SVC，补偿容量按照1:3比例配备。

2、矿井其他变电所，如变电所内供电设备变频设备容量较小，可无功补偿采用TSC；如电所内供电设备变频设备容量较大，可无功补偿采用TSC，消谐采用APF；

3、选煤厂变电所，选煤厂内含有软启动和变频设备，无功负荷较为稳定，谐波含量主要为3、5、7等特征谐波且含量不大，其中消谐采用APF或FC，无功补偿采用TSC。下载本文