
STATCOM ( Statischer Synchronkompensator) spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung Spannungsstabilität in Energiesystemen durch dynamisches Einspeisen oder Aufnehmen Blindleistung (VARs) Aufgrund seiner Fähigkeit, Spannungspegel zu regulieren, ist es für die Verbesserung der Stromqualität von entscheidender Bedeutung, insbesondere in Netzen mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energien oder in stark belasteten Netzen, vor allem in Mittel- oder Hochspannungsnetzen.
STATCOM (Statischer Synchronkompensator) ist ein leistungselektronisches Gerät, das in elektrischen Energiesystemen zur schnellen Blindleistungskompensation, Spannungsregelung und Stabilitätsverbesserung eingesetzt wird. Es gehört zur Familie der flexiblen Wechselstromübertragungssysteme (FACTS) und wird in modernen Stromnetzen häufig zur Verbesserung der Stromqualität und Systemeffizienz eingesetzt.
A STATCOM besteht aus einem Spannungsquellenumsetzer (VSC), einem Gleichstromkondensator und einem Koppeltransformator.
Der VSC erzeugt eine Wechselspannung in Phase mit dem Netz, deren Stärke jedoch einstellbar ist.
Wenn die Ausgangsspannung höher ist als die Netzspannung, wird kapazitive Blindleistung eingespeist (voreilend).
Bei geringerer Ausgangsspannung nimmt sie induktive Blindleistung auf (Nacheilung).
Der Gleichstromkondensator stellt den notwendigen Energiespeicher für den Konverter bereit.
Blindleistungskompensation
Erzeugt oder absorbiert Blindleistung (VARs) dynamisch, um die Spannungsstabilität aufrechtzuerhalten.
Im Gegensatz zu herkömmlichen SVCs (Static VAR Compensators) verwenden STATCOMs Spannungsquellenumsetzer (VSCs) für eine gleichmäßigere und schnellere Reaktion.
Spannungsregelung
Hält die Busspannung durch Einspeisen oder Aufnehmen von Blindleistung auf einem gewünschten Niveau.
Hilft, Spannungseinbrüche, Spannungsspitzen und Flimmern zu mildern.
Dynamische Leistung
Schnellere Reaktion im Vergleich zu mechanischen Schaltern und Thyristor-basierten Kompensatoren (Reaktionszeit in Millisekunden).
Wirksam bei der Dämpfung von Leistungsschwankungen und Verbesserung der Übergangsstabilität.
Keine Notwendigkeit für große Kondensatoren/Reaktoren
Verwendet Gleichstromkondensatoren und Leistungselektronik (IGBTs/GTOs) anstelle sperriger passiver Komponenten.
Schwarzstartfähigkeit
Manche STATCOM s können im Falle eines Stromausfalls durch Bereitstellung von Blindleistungsunterstützung zur Wiederherstellung der Stromversorgung beitragen.
STATCOMs (Statische Synchronkompensatoren) und SVCs (Statische Blindleistungskompensatoren) bieten beide eine Blindleistungskompensation, aber STATCOM bieten überlegene Leistung in modernen Stromversorgungssystemen. Nachfolgend finden Sie einen detaillierten Vergleich:
Gerät | Ansprechzeit | Auswirkungen |
STATCOM | < 1 Zyklus (5–10 ms) | Besser für transiente Stabilität, Flimmerminderung und schnelle Spannungsregelung. |
SVC (TCR/TSC) | 2–4 Zyklen (40–100 ms) | Langsamer aufgrund von Schaltverzögerungen der Thyristoren. |
✅ STATCOM Gewinne → Unverzichtbar für Wind-/Solarparks, HGÜ-Verbindungen und schwache Netze, die ultraschnelle Korrekturen benötigen.
Gerät | Verhalten bei Spannungseinbrüchen |
STATCOM | Hält den vollen Blindstrom auch bei sehr niedrigen Spannungen (bis zu 0,2 pu) aufrecht. |
SVC (TCR/TSC) | Die Blindleistungsabgabe sinkt mit der Spannung² (P = V²/X). |
✅ STATCOM gewinnt → Entscheidend für die Fehlerüberbrückung (FRT) bei erneuerbaren Energien und die Verhinderung von Stromausfällen.
Gerät | Komponenten | Platzbedarf |
STATCOM | Spannungsquellenumsetzer (VSC) + Gleichstromkondensator | Kompakt (30–50 % kleiner als SVC). |
SVC (TCR/TSC) | Thyristorgesteuerte Reaktoren (TCR) + Kondensatorbänke | Sperrig (große Reaktoren und Kondensatoren erforderlich). |
✅ STATCOM gewinnt → Ideal für städtische Umspannwerke, Offshore-Plattformen und mobile Installationen.
Gerät | Harmonische Erzeugung | Filteranforderungen |
STATCOM | Niedrig (PWM-gesteuert, <3 % THD) | Minimale Filterung erforderlich. |
SVC (TCR/TSC) | Hoch (5., 7. Harmonische) | Erfordert sperrige Filter. |
✅ STATCOM gewinnt → Reduziert Filterkosten und vermeidet Resonanzprobleme mit der Netzimpedanz.
STATCOM kann für einen direkten Mittelspannungsanschluss (z. B. 11–33 kV) ausgelegt werden.
SVC benötigt häufig zusätzliche Aufwärtstransformatoren für MV/HV-Netze.
✅ STATCOM Gewinne → Geringere Ausrüstungskosten und Verluste.
Gerät | Blindleistungsübergang |
STATCOM | Nahtlos (kontinuierliche Steuerung) – Keine Verzögerung zwischen kapazitiven/induktiven Modi. |
SVC (TCR/TSC) | Schrittweise (TSC-Schaltverzögerungen) – Begrenzt durch die Größe der Kondensatorbänke. |
✅ STATCOM Gewinne → Gleichmäßigere Spannungsregelung und bessere Netzstabilität.
STATCOM weist geringere Verluste (~1–2 %) im Vergleich zu SVC (2–4 %) auf, insbesondere bei geringer Belastung.
SVC leidet auch im Leerlauf unter festen Reaktorverlusten.
✅ STATCOM gewinnt → Besser für Energieeinsparungen in Systemen mit variabler Last.
Besonderheit | Statcom | SVC |
Geschwindigkeit | Schneller (ms)✅ | Langsamer (Zyklen) |
Niederspannungsunterstützung (LVRT) | Ausgezeichnet✅ | Arm |
Fußabdruck | Kompakt✅ | Sperrig |
Obertöne | Niedrig✅ | Hoch |
Effizienz | Besser✅ | Höhere Verluste |
Kosten (klein-mittel) | Wettbewerbsfähig✅ | Günstiger für große Mengen |
Komplexität | Höher (VSC-Technologie) | Einfacher (Thyristoren)✅ |
Für moderne Netze, erneuerbare Energien und dynamische Spannungsregelung ist STATCOM aufgrund seiner Geschwindigkeit, Kompaktheit und überlegenen Niederspannungsleistung die beste Wahl. SVCs bleiben jedoch für große, kostensensible Projekte mit weniger strengen Reaktionsanforderungen relevant.
Benötigen Sie Hilfe bei der Auswahl der richtigen Lösung für Ihr Projekt? Teilen Sie uns Ihre Spannungsebene, Ihren MVAR-Bedarf und Ihre Anwendung mit! sales@yt-electric.com
Hier sind die detaillierten technischen Spezifikationen für ein Mittelspannungs-STATCOM-System, die die wichtigsten Parameter für Beschaffung, Design und Bereitstellung abdecken:
Technische Spezifikationen | |
Allgemeine Parameter | |
Parameter | Technische Daten |
Nennspannung | 3,3 kV ~ 35 kV (3,3 kV/6,6 kV/11 kV, 15 kV/20 kV/25 kV/33 kV/35 kV) ±10 % |
Nennblindleistung | 1 MVAr bis 100 MVAr |
Ansprechzeit | Nicht mehr als 10 ms |
Kühlsystem | Luftgekühltes oder flüssigkeitsgekühltes System |
Steuerungsmodi | Spannungsregelung, PF-Korrektur, VAR-Steuerung |
Kommunikationsprotokoll | IEC 61850, Modbus, DNP3, SCADA-Integration |
Elektrische Eigenschaften | |
Spannungsbetriebsbereich | 0,8 pu bis 1,2 pu |
Frequenzbereich | 47–52 Hz oder 57–62 Hz |
Harmonische Verzerrung (THD) | <3 % (IEEE 519-konform) |
Überlastfähigkeit |
1,1-facher Dauerbetrieb, Alarm nach 3 Minuten 1,2-fache Auslösung nach 1 Minute 1,3-fache Auslösung sofort |
Mechanisches Design
|
|
Gehäuse | Innentyp oder Außencontainertyp |
IP-Schutzart | IP30 (Innenbereich), IP54 (Außenbereich) |
Kühlsystem | Luftgekühltes oder flüssigkeitsgekühltes System |
Schutz- und Sicherheitsfunktionen
|
|
Überstrom-, Überspannungs-, Unterspannungsschutz
|
|
Kurzschlussfestigkeit (1 Sek.)
|
|
Redundante Steuerungssysteme (N+1-Konfiguration) | |
Feuerlöschsystem (für flüssigkeitsgekühlte Einheiten) | |
Steuerungssystem
|
|
Digitaler Controller (DSP/FPGA-basiert) | |
Echtzeitüberwachung (Spannung, Strom, VAR-Fluss) | |
Auto-Tuning-Algorithmen für dynamische Reaktion | |
Hilfsstromversorgung
|
|
400 V Wechselstrom, 220 V Gleichstrom, 110 V Gleichstrom
|
Benötigen Sie Hilfe bei der Auswahl der richtigen Lösung für Ihr Projekt? Teilen Sie uns Ihre Spannungsebene, Ihren MVAR-Bedarf und Ihre Anwendung mit! sales@yt-electric.com
Dynamische Hochspannungskompensation (SVG Statcom) im Stromverteilungssystem
1. Überblick über das Projekt
In metallurgischen Unternehmen weist das Stromverteilungssystem einen nacheilenden Leistungsfaktor und häufig wechselnde Blind- und Wirklasten auf. Die starken Schwankungen und Instabilitäten des Blindstroms führen zu Spannungsschwankungen im System, die den sicheren Betrieb des Stromnetzes und anderer Geräte erheblich beeinträchtigen. Wenn auch Haushaltsstrom an dasselbe Stromnetz angeschlossen ist, führen Spannungsschwankungen im System zu Flackern der Beleuchtung und Störungen von Motoren und anderen elektrischen Geräten.
Die Verwendung eines Statischer VAR-Generator (SVG/Statcom) Im Verteilnetz können die oben genannten Probleme gelöst werden, da es die benötigte Blindleistung jederzeit bereitstellen und so das Stromversorgungssystem stabilisieren kann. Darüber hinaus bietet es auch der Metallindustrie große Vorteile, da die Stabilität der Versorgungsspannung eine optimale Nutzung des Verteiltransformators ermöglicht und eine stabile Stromversorgung gewährleistet. Durch die Eliminierung des Blindstromflusses können Leitungsverluste und Umspanntransformatoren reduziert werden. Der Leistungsfaktor des Systems wird ebenfalls deutlich verbessert. Die Investition in diese effizienten Geräte senkt zudem die Betriebskosten.
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Entsprechend der Leistung des Geräts wird die Gesamtkompensationskapazität der Sammelschiene in Abschnitt I auf 2 Mvar festgelegt, und das SVG/Statcom muss an das angeschlossen werden 11-kV-Sammelschiene durch einen Hochspannungsschaltschrank. Das Gerät verfolgt die Änderungen der Stromqualität der 11-kV-Sammelschiene und passt die Blindleistungsabgabe entsprechend an. Es ermöglicht eine kontinuierliche und schnelle Anpassung der Blindleistung eines einzelnen Gerätesatzes von 0 bis 2 Mvar, und der Leistungsfaktor und der Oberschwingungsstrom können den nationalen Standardanforderungen entsprechen.
Entsprechend der Leistung des Geräts wird die Gesamtkompensationskapazität der Sammelschiene von Abschnitt II auf 3Mvar festgelegt, und die SVG /Statcom Das Produkt muss über einen Hochspannungsschaltschrank an die 11-kV-Sammelschiene angeschlossen werden. Das Gerät verfolgt die Änderungen der Stromqualität der 11-kV-Sammelschiene und passt die Blindleistungsabgabe entsprechend an. Es ermöglicht eine kontinuierliche und schnelle Anpassung der Blindleistung eines einzelnen Gerätesatzes von 0 bis 3 Mvar, wobei Leistungsfaktor und Oberschwingungsstrom den nationalen Standardanforderungen entsprechen.
2. Probleme mit der Stromqualität des Projekts
Das Stromnetz liefert Wirkleistung PS und Blindleistung QS (induktive oder kapazitive Blindleistung). Unter Vernachlässigung der Transformator- und Leitungsverluste ergibt sich folgendes. Ein Stromnetz ohne ausreichende Blindleistungskompensation weist folgende Probleme auf:
1) Das Stromnetz überträgt Blindleistung von einem entfernten Standort;
2) Die Blindleistung der Last beeinträchtigt die Stromversorgungsqualität des lokalen Stromnetzes und des oberen Stromnetzes.
3) Das Ungleichgewicht und die Oberschwingungen der Last wirken sich auch auf die Stromqualität des Stromnetzes aus.
Daher erfordert das Stromnetz im Allgemeinen die notwendige Blindleistung, Ungleichgewichts- und Oberschwingungskompensation für die Stromlast, um die Tragfähigkeit des Stromnetzes zu verbessern, das Stromnetz zu reinigen und die Stromqualität des Stromnetzes zu verbessern.
3. SVG/Statcom zur Blindleistungskompensation, Oberschwingungsfilterung, Spannungsunterstützung.
3.1 Entwurfsziel
1) Halten Sie den Leistungsfaktor bei 0,95 und darüber (einstellbar).
2) Systemspannung stabilisieren (einstellbar);
3) Der Oberschwingungsstrom entspricht den nationalen Normen.
4) Dynamische Kompensation Nennausgangsstrom THD≤3%;
5) Die Kompensation der Blindleistung folgt automatisch den Netzänderungen.
6) Reaktionszeit der dynamischen Kompensation ≤ 5 ms;
7) Erlauben Sie eine kurzfristige Überlastkapazität von 1,2-mal;
8) Vollständige Schutzfunktion;
9) Benutzerfreundliche Mensch-Maschine-Schnittstelle;
10) Flexible Kommunikationsschnittstelle, Fernüberwachung des Gerätebetriebs und Aufzeichnung von Betriebsdaten;
3.2 Technische Voraussetzungen für SVG/Statcom
Der komplette Satz von Statcom muss die technischen Anforderungen hinsichtlich Blindleistung, Spannungsregelung, Leistungsfaktor und Oberschwingungsregelung erfüllen und die folgenden technischen Indikatoren erfüllen:
1) Ausgangsleistung
Der komplette Gerätesatz verwendet den busseitigen Leistungsfaktor oder die Busspannung als Steuerziel und die Nennkompensationskapazität des SVG/Statcom-Geräts ist kontinuierlich und reibungslos im Bereich von 0 bis 4 Mvar einstellbar.
2) Reaktionszeit
Der SVG/Statcom Das Gerät kann Änderungen der Netzspannung dynamisch verfolgen und die Blindleistung entsprechend anpassen, um die Spannungsstabilisierungsfunktion zu erreichen. Die dynamische Reaktionszeit beträgt maximal 5 ms.
3) Überlastfähigkeit
Der komplette Gerätesatz muss über eine bestimmte Überlastkapazität verfügen und die Überlast-Blindkompensationskapazität muss für den Langzeitbetrieb 110 % der Nennkapazität des kompletten Gerätesatzes betragen.
4) Kühlmethode
Der komplette Gerätesatz verfügt über eine Luftkühlung, die über fortschrittliche Technologie, einen sicheren und zuverlässigen Betrieb verfügt und sich an die Umgebung vor Ort anpasst.
5) Harmonische Spannung
Die Gesamtverzerrungsrate der Oberschwingungsspannung, der ungeraden Oberschwingungsspannungsgehalt und der geraden Oberschwingungsspannungsgehalt der in den gemeinsamen Systemanschlusspunkt (PCC-Punkt) eingespeisten Sammelschiene erfüllen die Anforderungen der Norm.
6) Oberschwingungsstrom
Die in die Sammelschiene des System-Common-Connection-Points (PCC-Punkt) eingespeisten Oberschwingungsströme erfüllen die Anforderungen der Norm.
7) Dreiphasiges Spannungsungleichgewicht
Das durch die Sammelschiene des gemeinsamen Anschlusspunkts verursachte Spannungsungleichgewicht beträgt ≤ 2 %, was den Anforderungen der Norm entspricht.
8) Spannungsschwankungen
Nach dem Entfernen der Hintergrundspannungsschwankung beträgt die Spannungsschwankung d% der Sammelschiene des gemeinsamen Anschlusspunkts des Stromnetzes ≤2 %, was den Anforderungen der Norm entspricht.
9) Leistungsfaktor
Wenn die Kompensationskapazität ausreichend ist und die Wirkleistung größer als 0,2 MW ist, ist der monatliche durchschnittliche Leistungsfaktor des Busses nach der Kompensation größer oder gleich 0,95 (der Leistungsfaktor kann in der Mensch-Maschine-Schnittstelle eingestellt werden) und es erfolgt keine Überkompensation.
10) Eingangsspannungsbereich
Die Eingangsspannung darf zwischen 90 % und 115 % der Nennspannung variieren.
11) Eingangsfrequenzbereich
Die Eingangsfrequenz darf zwischen 48 und 51 Hz variieren.
12) Niederspannungs-Überbrückungsfunktion
Erfüllen Sie die Anforderungen der Norm.
3.3 Effekt des SVG-Gerätebetriebsschemas
1) Das Gerät muss die netzseitigen Stromsignale der drei Phasen A, B und C des 11-kV-Sammelschienen-Eingangsschranks vor Ort bereitstellen. Nach dem Anschluss an das Netz kann das Gerät 24 Stunden lang am Netz angeschlossen bleiben. Das Gerät verfolgt automatisch die Änderungen des Leistungsfaktors des Netzes, um den Leistungsfaktor des Netzes auf einem festgelegten Wert von 0,95–1 (ohne Überkompensation) zu halten.
2) Beim Betrieb mit der Sammelschienenspannung als Ziel wird entsprechend dem vom Benutzer eingestellten Zielwert gearbeitet.
3) Der Zeitraum mit Leistungsfaktor als Ziel oder netzseitiger Spannung als Ziel kann frei eingestellt werden.
Abonnieren Sie uns, um in den Genuss von Veranstaltungspreisen zu kommen und einige der besten Preise zu erhalten.