三相不平衡补偿原理

控制器通过电流传感器实时检测系统电流，并分析判断系统是否处于不平衡状态，同时计算达到平衡状态时所需要的补偿电流，并控制逆变器产生电流，使电流从大的相转移到小的相，最终使三相电流达到平衡状态。

配电网中一方面存在着三相不平衡负载，典型的如电力机车牵引负荷和交流电弧炉等；另一方面由于用户负载的三相用电不均衡造成的。不平衡电流会造成个别相电流过载而导致变压器损坏或利用率低、中线电流大的风险。华天HTSPO能够快速地补偿由于负载不平衡所产生的负序电流，始终保证流入电网的三相电流平衡，提高供电电能质量。

补偿前源测电流                    补偿后源测电流

（补偿前三相电流不平衡，补偿后三相电流趋于平衡）

（电流不平衡度由13%补偿到0.7%）

    电压支撑原理

当负荷侧电压某相正常另两相偏高或偏低时，对偏低的相采用补偿容性电流的方法来降低线路阻抗引起的压降，达到提升负荷侧电压的目的；对偏高的相采用补偿感性电流的方法来增大线路阻抗引起的压降，达到降低负荷侧电压的目的。

HTSPO智能电能质量优化装置电压支撑原理1

当负荷侧电压三相普遍偏低时，采用电容补偿加SVG补偿的方法来降低线路阻抗带来的压降，达到提升负荷侧电压的目的。

    无功补偿原理

控制器通过控制电容器的投切及SVG的容性电流的输出来实现对感性负载的补偿，在SVG支路容量范围内可以实现快速无功补偿。

HTSPO智能电能质量优化装置无功补偿原理1：对感性负载补偿

控制器通过控制SVG的感性电流的输出来实现对容性负载的补偿。

HTSPO智能电能质量优化装置无功补偿原理2：对容性负载补偿

对快速变化的无功负荷进行补偿：

控制器一方面控制晶闸管快速投切电容器组实现大容量的无功补偿，另一方面控制SVG产生精细的无功功率，实现无功功率的快速连续调节。晶闸管投切电容器可以实现无涌流、快速投切，和SVG配合后整机的响应时间可以达到20ms，在整机容量内可对快速变化的无功负荷进行有效补偿。

HTSPO智能电能质量优化装置对快速变化的无功负荷进行补偿的原理

 HTSPO智能电能质量优化装置无功功率连续补偿原理：

普通电容补偿由于最小支路容量的限制只能进行阶梯补偿，存在补偿误差，会产生无功累积，在负荷小时也会造成功率因数过低的问题。华天HTSPO智能电能质量优化装置控制器一方面控制接触器（晶闸管）对电容器组进行投切实现大容量的无功补偿，另一方面控制SVG产生精细的无功功率，在SVG容量为最小电容支路容量一半的情况下可实现整机有效容量内无功功率的连续调节，达到功率因数为1的补偿效果。

比如补偿装置有两组电容，补偿容量分别为20kvar、40 kvar，若系统需要补偿容量为36kvar，则普通补偿装置只能输出20kvar还剩余16kvar，而HTSPO智能电能质量优化装置则会控制一组电容40kvar投入，同时会控制SVG产生4kvar感性（按最小损耗自动控制输出），这样补偿后系统就没有剩余无功功率了，达到了完全补偿的效果。

HTSPO智能电能质量优化装置与普通电容投切补偿效果对比图

    有源滤波原理

    华天HTSPO装置内置的SVG可以开启30%滤波容量，实现有源滤波功能。SVG由控制器和补偿电流发生电路组成。控制器实时监视负载电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入内部的高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理将基波无功电流和谐波电流提取，得到指令电流，并通过电流跟踪控制电路和驱动电路，以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT功率模块，生成反向等值补偿电流注入电网，从而实现对负载无功电流和谐波电流的动态、快速彻底治理。

HTSPO谐波补偿能有效滤除负载5、7、11等特征次谐波，在补偿功率因数、三相不平衡的同时对特征次谐波有良好的滤除作用，补偿前后滤波效果对比见下图：

        抑制电压波动和闪变原理

电压波动和闪变主要是负荷的急剧变化引起的。负荷的急剧变化会导致电流的剧烈波动，从而引起受电端电网电压闪变。引起电压闪变的典型负荷有电弧炉、轧钢机、电力机车等。HTSPO装置中内置的SVG能够快速地提供变化的无功电流，以补偿负荷变化引起的电压波动和闪变现象。目前，抑制电压波动和闪变的最佳设备是SVG。