宫改革
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摘要 由于当前城市化进程的加快，城市轨道交通也在飞速的发展，需要通过适当的供电系统管理来保证城市轨道交通的正常运行，以减少电源不稳定造成事故的风险。对于城市轨道交通系统，采用的供电方式会影响实际的供电效率和负荷，在这种情况下，需要运用动态无功补偿的设计来确保主变电站供电的正常运行，确保城市轨道交通系统正常运行。
关键词：城市轨道交通；动态无功补偿（SVG）；应用
引言
当前，在城市轨道交通运营过程中，供电系统的实际功率负荷比较大，在实际应用供电系统时会出现恒定的功率损耗，这些因素会造成供电系统不稳定的现象。因此，有必要研究轨道交通中的供电系统的电路形式，以确定实际产生的电量，并制定相应的电路模型以考虑如何进行功率补偿。最常见的城市轨道交通应用是动态无功补偿（SVG），本文将结合实际情况进行深入研究。
一、 动态无功补偿（SVG）概述
（1）动态无功补偿（SVG）的重要性
在现阶段，我国大多数城市轨道交通采用两级供电系统，并分别建造了一个110kV主变电站，以满足轨道交通的电力需求。由于牵引系统和电力照明系统在轨道交通运营中消耗的能量最多，因此供电系统的功率因数与牵引负荷和电力照明负荷密切相关。目前，对于牵引负载，我国一般采用24脉冲整流方式使功率因数接近1，而对于电力照明负载，功率因数小且在0.78左右波动，显然较低。在某种程度上，超过电力部门规定的价值会影响轨道交通行业的经济和社会利益。如果功率因数太小，则线路损耗会增加，有功输出容量会降低，这会对电源系统的正常运行造成安全隐患。另外，轨道交通电缆线太长，电容量非常大，导致产生大量的电容无功功率，这种现象在非运营高峰期尤为明显。无功功率导致不必要的经济损失。为了解决这些问题，确保功率因数符合电力部门的相关标准，以确保功率因数符合电力部门的相关标准，从而为轨道交通的稳定性和效率注入持续的电力。促进电力供应系统和轨道交通行业的可持续发展。
（2）动态无功补偿（SVG）设备简介
随着科学技术的不断发展，越来越多的新型设备出现在人们的视野中，SVG动态无功补偿设备的问世在克服传统轨道交通供电系统的弊端和促进整体发展方面起着积极的作用。SVG设备主要由四个部分组成（请参见图1），其中连接变压器的主要功能是降低电压并同时用作连接，从而使SVG设备能够提供良好的电源系统功率补偿。启动柜的设置是启动电路和其他开关并缓冲电路，以提高系统运行的稳定性和安全性。功率单元柜属于一组IGBT模块，在设备的运行中起着重要的作用。控制柜是整个单元的控制单元，可以调整系统的运行状态。这四个部分的结构相互影响，并且通过协作保证了SVG设备的正常运行。动态无功补偿装置在实际工作中的工作原理如图2所示。换句话说，该设备通过一种特定的方法与轨道交通供电系统并联，交流侧输出的相位和幅度可以调节或直接控制桥式电路的电压，并且可以在无功补偿中实现无功补偿。具有价值高、灵敏度高、工作范围广、无谐波等优点，发展前景广阔。然而，SVG设备的操作仍然存在一些缺陷，因此有必要加大研究力度以尽可能提高设备的操作水平。
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二、动态无功补偿（SVG）在城市轨道交通供电系统中的应用
城市轨道交通电源系统中产生两种类型的无功功率：电感无功功率和电容无功功率。在城市轨道交通运营高峰期，感应无功功率明显大于容量无功功率，此时功率因数供电系统规模较大，会超过电力部门的规定值，但在晚上，电容无功功率增加，这会降低功率因数，增加线路损耗并浪费电能。使用SVG动态无功功率补偿设备可以改善这一点。SVG设备在控制谐波电压、谐波电流和功率因数等方面具有良好的应用效果。根据实验数据，使用SVG设备后，在地铁供电系统运行时，谐波电压含量至少降低了一半，有效消除了谐波的不利影响。根据谐波电流含量统计，SVG设备在控制谐波电流中起特定作用，因此可以符合国家标准。还大大改善了功率因数，大大提高了城市轨道交通运营的经济效益，并向更好的方向推动了城市轨道交通行业的发展。
三、动态无功补偿（SVG）在城市轨道交通电源中的应用优势
（1）安装空间小
动态无功补偿（SVG）设备在实际应用中需要占用的空间很小，现在城市轨道交通运输站的土地资源变得越来越紧张，为了确保铁路运输的运营收益，有必要控制变电站以降低运营成本，由于不需要过多的土地面积，因此使用动态无功补偿（SVG）在车站和变电站的建设中具有较高的应用优势。
（2）适用范围广
SVG的应用程序包含许多功能。在城市轨道交通电源中，可以将感应和电容无功功率应用于SVG设备，以进行功率补偿。在实际应用中，轨道交通运输站引入了一套SVG设备，执行无功功率补偿。在实际应用中，SVG无功功率补偿提供的无功电流不受外部电压的影响，因此应用的补偿效率较高，效果非常稳定。
（3）低污染
在城市轨道交通的电源中，系统会受到谐波的影响，谐波也会污染系统的电源。在实际应用中，大多数SVG无功补偿装置使用正弦波脉宽调制，因此当应用与电源系统的电源连接时，不会出现太多的谐波问题，并且电源系统的运行稳定性将得到改善。
四、动态无功补偿（SVG）在城市轨道交通电源中的应用效益分析
（1）动态无功补偿（SVG）应用的直接经济效益
通过应用动态无功补偿（SVG）系统装置，可以计算出轨道交通供电系统在实际运行过程中产生的无功和有功功率，并可以通过计算得到两者之间的关系。因此，在动态无功补偿（SVG）装置的应用过程中，可以更好地计算出补偿量，从而可以有效地直接节省发电厂供电过程中的电力分配，降低轨道的电力需求，可以减少直通电源。根据直接分配电路的有效电源，使用动态无功补偿（SVG）装置可以有效地节省总有功功率，这可以反映在二次、三次变压器电源的电源应用中，有效降低城市轨道交通的用电成本。
（2）动态无功补偿（SVG）应用的间接经济效益分析
动态无功补偿（SVG）应用的间接经济效益主要体现在城市轨道交通电源的实际应用中，主要体现在供电系统运行的稳定性和可靠性以及供电质量和供电水平上。首先，在城市轨道交通电源中使用动态无功补偿（SVG）可以避免电源系统等电压波动问题，可以有效减少系统运行过程中的电压波动问题，从而可以保证电源质量得到有效改善。动态无功补偿（SVG）装置在实际应用中具有自动调节功能，因此在供电系统运行过程中，会根据系统输出的电压来调节无功功率。如果电压太高，则调整无功功率输出容量。当电压低时，无功功率输出容量增加。因此，在实际运行过程中，城市轨道交通电源的35kV母线电压波动可以控制在0.3以内。其次，高效响应速度的SVG无功补偿装置在实际应用过程中具有较高的响应能力，因此在城市轨道交通供电系统中电压波动剧烈时，例如突然的电压下降过程中，可以快速响应。SVG设备可以有效地支持系统电压，避免了由于短路和地铁运输电源中的其他错误引起的系统中断。最后，提高了SVG应用程序中的电源质量。动态无功补偿（SVG）装置的性能特点可以有效提高电源的功率因数，降低电源的谐波含量；这种方法可以提高城市轨道交通电源系统的整体运行质量。
结语
从以上分析可以看出，由于城市轨道交通系统运行中的某些特殊性，功率损耗更为严重。为了确保铁路运输系统的正常运行，有必要针对这种情况采取适当的方法进行功率补偿。目前，动态无功补偿（SVG）可以有效地应用于铁路交通电源，处理铁路运输中存在的电力损失问题进行补偿，这种治理措施有效地提高了供电系统的稳定性和可靠性，达到了合理配置资源的目的，并取得了一定的经济效益。
参考文献
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