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FGSVG系列高压动态无功补偿装置
　　FGSVG系列高压动态无功补偿装置是以IGBT为核心的无功补偿系统，能够快速连续地提供容性或感性无功功率，实现考核点恒定无功、恒定电压和恒定功率因数等控制，保障电力系统稳定、高效、优质地运行。在配电网中，将中小容量的FGSVG产品安装在某些特殊负荷（如电弧炉）附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，例如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑止谐波污染等。
FGSVG系列产品的特点
FGSVG系列产品采用现代电力电子、自动化、微电子及网络通讯等技术，采用先进的瞬时无功功率理论和基于同步坐标变换的功率解耦算法，以设定的无功性质及大小、功率因数、电网电压等为控制目标运行，动态的跟踪电网电能质量变化调节无功输出，并能实现曲线设定运行，提升电网质量。
　　易操作、高性能、高可靠性的FGSVG系列产品为满足用户对提高输配电电网的功率因数、治理谐波、补偿负序电流的迫切需求做出相应设计，具有以下特点：
　　●& 模块化设计，安装、调试、设定简便。
　　●& 动态响应速度快，响应时间&5ms。
　　●& 输出电流谐波（THD）&3%。
　　●& 多种运行模式极大的满足用户需求，运行模式有：恒装置无功功率模式、恒考核点无功功率模式、恒考核点功率因数模式、恒考核点电压模式、负载补偿模式，目标值可实时更改。
　　●& 实时跟踪负荷变化，动态连续平滑补偿无功功率，提高系统功率因数，实时治理谐波，补偿负序电流，提高电网供电质量。
　　●& 抑制电压闪变，改善电压质量，稳定系统电压。
　　●& FGSVG电路参数精心设计，发热量小，效率高，运行成本低
　　●& 设备结构紧凑，占地面积小。
　　●& 主电路采用IGBT组成的H桥功率单元链式串联结构，每相由多个相同功率单元组成，整机输出由PWM波形叠加而成的阶梯波，逼近正弦，经输出电抗滤波后正弦度良好。
　　●& FGSVG采用冗余性设计和模块化设计，满足系统高可靠性的需求。
　　●& 功率电路模块化设计，维护简单，互换性好。
　　●& 保护功能齐全，具有过压、欠压、过流、单元过热、不均压等保护，并能实现故障瞬间的波形录制，便于确定故障点，易维护，运行可靠性高。
　　●& 人机界面友好显示，对外通讯提供了RS485等接口，采用标准Modbus通讯协议。除具有实时数字量及模拟量的显示、运行历史事件记录、历史曲线记录查询、单元状态监控、系统信息查询、历史故障查询等功能外，还具有送电后系统自检、一键开停机、分时控制、示波器（AD通道强制录波）、故障瞬间电压/电流波形记录等特色功能。
　　●&& FGSVG设计包含与FC配合使用的接口，实现定补和动补的有效结合，为用户提供更经济，更灵活的补偿方案。
　　●&& 投切时无暂态冲击，无合闸涌流，无电弧重燃，无需放电即可再投。
　　●&& 与系统连接时，不需要考虑交流系统相序，连接方便。
　　●&& 可并联安装，极易扩展容量。并机运行使用光纤通讯，通讯速度快，能够完好的满足实时补偿的要求。
主要技术参数
额定工作电压：6kV，10kV，27.5kV，35kV；
　　●&& 额定容量：&1～&100Mvar；
　　●&& 输出无功范围：感性额定无功到容性额定无功范围内连续变化；
　　●&& 响应时间：&5ms；
　　●&& 过载能力：1.2倍过载1min；
　　●&& 输出电压总谐波畸变率（并网前）：&5%；
　　●&& 输出电流总谐波畸变率THD：&3%；
　　●&& 系统电压不平衡保护，整定范围：4%～10%；
　　●&& 效率：额定运行工况&99.2%；
　　●&& 运行温度：－20℃～+40℃；
　　●&& 贮存温度：－40℃～+65℃；
　　●&& 人机界面：采用中文彩色触摸屏显示；
　　●&& 相对湿度：月平均值不大于90﹪（25℃），无凝露；
　　●&& 海拔高度：﹤1000m（高于1000m需定制）；
　　●&& 地震烈度：&8度。
应用领域及用途
FGSVG系列产品可广泛应用于石油化工、电力系统、冶金、电气化铁路、城市建设等行业中，为各种异步电动机、变压器、晶闸管变流器、变频器、感应炉、照明设备、电弧炉、电力机车、提升机、起重机、冲压机、吊车、电梯、风力发电机、电梯、电焊机、电阻炉、石英熔炼炉等设备提供高质量、高可靠性的无功补偿及滤波的解决方案。
　　FGSVG系列产品可以增强电力传输能力、减小电能损耗、补偿无功功率、治理谐波、抑制闪变、稳定电网电压、平衡三相系统、改变系统的阻尼特性、提高系统的稳定性。
FGSVG型号规格与尺寸
FGSVG系列产品的型号命名规则如图1所示：
　　图1 产品的型号
　　注：容量（Mvar）表示从感性无功到容性无功动态调节范围内的额定最大调节容量。例如C2.0/10，表示：直挂式10kV、容量为&2Mvar的装置。能够在+2000kvar（感性）到-2000kvar（容性）范围内对无功进行连续平滑调节。
　　FGSVG系列电压等级6kV成套装置选型与外形尺寸详见图2，表1
　　图2 FGSVG-C6.0/6外形图
　　表1 FGSVG系列电压等级6kV型号规格与尺寸
　　说明：
　　（1）高度不含风机高度（约500mm）。
　　（2）容量（Mvar）表示从感性无功到容性无功动态调节范围内的额定最大调节容量。例如C5.0/6，表示为6kV、容量为&5Mvar装置，即+5Mvar（感性）到-5Mvar（容性）范围内对无功进行连续平滑调节。
　　（3）使用空心电抗的设备无电抗柜，需另外规划摆放空间。
　　（4）以上尺寸仅供参考，公司保留对产品升级和改进的权利，若有产品尺寸更改恕不另行通知。
　　FGSVG系列电压等级10kV成套装置选型与外形尺寸详见图3，表2。
　　图3 FGSVG-C6.0/10外形图
　　表2 FGSVG系列电压等级10kV型号规格与尺寸
　　说明：
　　（1）高度不含风机高度（约500mm）
　　（2）容量（Mvar）表示从感性无功到容性无功动态调节范围内的额定最大调节容量。例如C5.0/10，表示为10kV、容量为&5Mvar装置，即+5Mvar（感性）到-5Mvar（容性）范围内对无功进行连续平滑调节。
　　（3）使用空心电抗的设备无电抗柜，需另外规划摆放空间。
　　（4）以上尺寸仅供参考，公司保留对产品升级和改进的权利，若有产品尺寸更改恕不另行通知。
　　FGSVG系列电压等级35kV成套装置选型与外形尺寸详见图4 表3所示。
　　图4 FGSVG-C6.0/10外形图
　　表3 FGSVG系列电压等级35kV型号规格与尺寸
　　说明：
　　（1）高度不含风机高度（约500mm）。
　　（2）容量（Mvar）表示从感性无功到容性无功动态调节范围内的额定最大调节容量。例如C5.0/35，表示为35kV、容量为&5Mvar装置，即+5Mvar（感性）到-5Mvar（容性）范围内对无功进行连续平滑调节。
　　（3）35kV设备使用空心电抗无电抗柜，需另外规划摆放空间。
　　（4）以上尺寸仅供参考，公司保留对产品升级和改进的权利，若有产品尺寸更改恕不另行通知。
　　（5）对于35kV系列产品，三相可分为三排前后就近布置。
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基于simulink的SVC与SVG的性能比较
825电气开关6(2009. N o . 4)
文章编号:X (2-03
基于si mulink 的SVC 与SVG 的性能比较
(广西河池创元有限责任公司, 广西 河池 547000)
摘 要:静止无功补偿器(SVC ) 和静止无功发生器(SVG ) 是改善电能质量的重要无功补偿装置, 已被用来提高功
率因数、抑制电压波动与闪变、使电压的幅值和波形符合要求等。分析了SVC 和SVG 的工作特性和基本原理, 并基于si m u li n k 建立了SVC 和SVG 的仿真模型, 通过仿真结果指出SVG 比SVC 具有响应速度快、损耗小、谐波量小及在系统发生短路故障电压跌落时, 相同容量的SVG 可以比SVC 提供更多的无功以维持系统电压稳定等优点。
关键词:SVC ; SVG; 无功补偿
中图分类号:TM 71
文献标识码:B
The Perfor mance Co m parison of S VC and S VG Based on Si m uli nk
Z HENG Zhong (Guangx iH ech i Chuang Yuan Li m ited L iability C o mpany , H echi C ity of Guangx , i 547000). Abstract :S tatic Var C o mpensa tor(SVC ) and Static Var G enerati o n (SVG ) are i m portant reactive po w er co m pensation
dev ices i n pow er quality i m pr ove m en, t w hic have been used to i m pr ove the po w er factor , i n hibit vo ltage fluctuation and flicker , m ake t h e a m plitude of voltage and vo ltage wavefor m s m eet the require m ents , and so on . The basic princi p les and character i s tics of SVC and SVG have been ana l y zed i n the paper , and based on si m uli n k , the SVC and SVG si m u lation m ode l have been estab lished , and thr ough the si m ulati o n resu lts , it is po i n ted out that co m pared w it h SVC , SVG has the advantages of rapid response , less l o ss , a s m all a m ount of har m on ics and SVG can provide m ore reactive po w er to m ai n -tain t h e syste m vo ltage stab ility , etc .
K ey words :SVC ; SVG; reactive po w er co m pensation 1 引言
现代工业系统中, 诸如炼钢电弧炉、电气化铁道、可逆式大型轧钢机等均属于动态变化的非线性负荷。这类负荷的特点是有功和无功功率随时间做快速变化, 导致供电电压的波动和闪变、供电电压的波形畸变、功率因数恶化以及不平衡负荷引起三相供电电压
的动态不平衡, 从而使电网电能质量变坏。SVC 是目前应用较普遍的无功补偿装置, 其显著特点是能快速、平滑调节容性或感性无功功率, 实现动态补偿, 广泛应用于输电系统、工业网系统, 取得了较好的技术经济效益, 因而在国内外得到了较快的发展和实际应用。而S VG 是一种更先进、更可靠、更灵活的无功补偿装置, 通过控制可关断器件的通断来向系统提供无功, 在电SVG 的基本原理和工作特性进行了分析, 并基于sm i ulink 建立了S VC 和SVG 的仿真模型, 通过仿真结果分析比较了SVC 和S VG 的性能。有利于在实际应用中根据电网的具体要求选择合适的补偿设备, 或综合两者的优点, 更
好地改善电网性能。
2 静止无功补偿器(SVC )
SVC 装置是一种快速调节无功功率的装置, 它可使所需无功功率作随机调整, 从而保持在冲击性负荷连接点的系统电压水平的恒定。它可有效抑制冲击性负荷引起的电压波动和闪变、高次谐波, 提高功率因数, 还可实现按各相的无功功率快速补偿调节实现三相无功功率平衡, 使负荷处于稳定、安全、可靠的运行状态。SVC 由可控支路和固定(或可变) 电容器支路, , 器
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低压补偿装置
低压SVG静止无功发生器
关注：7395次&
来源：恒电电气&
产品概述HDSVG静止无功发生器，是恒电电气在多年有源电力滤波器等电力电子产品研发的技术和经验基础上，自主开发研制的具有高性价比新型有源动态无功补偿装置。该装置能对无功功率、谐波以及三相不平衡进行实时跟踪补偿，从而为电网或用电负荷提供快速动态无功补偿和谐波滤除，可有效提高电网电压暂态稳定性、抑制母线电压闪变、补偿不平衡负荷、滤除负荷谐波及提高负荷功率因数。 HDSVG与传统的TCR为代表的SVC装置相比，静止无功发生器（SVG）的调节速度更快，运行范围宽，而且在采用多重化、多电平等PWM技术措施后大大减少了补偿电流中载波频率谐波的含量。更重要的是，SVG使用的电抗器和电容元件远比SVC中使用的电抗器和电容元件要小，这将大大缩小装置的体积。Heverdin系列低压静止无功发生器SVG具有如此的优越性，代表了动态无功补偿装置的发展方向。我公司研发生产的Heverdin系列SVG，实现对用电系统的全面覆盖，广泛应用于不同行业和工况，根据用户的使用电压等级分成了200V系列、400V系列、600V系列以及高压系列等系列。功率单元的模块化使装置容量便于扩展，模块的独立性使整机可靠性大大提高。 工作原理主要功能 （1） 维持受电端电压，加强系统电压稳定性对于负荷中心而言，由于负载容量大，又没有大型的无功电源支撑，因此容易造成电网电压偏低甚至发生电压崩溃的稳定事故。而SVG具有快速的无功功率调节能力，可以维持负荷侧电压，提高负荷侧供电系统的电压稳定性。 （2）补偿系统无功功率，提高功率因数，降低线损，节能降耗电力系统中的大量负荷，如异步电动机、电弧炉、轧机以及大容量的整流设备等，在运行中需要大量的无功；同时，输配电网络中的变压器、线路阻抗等也会产生一定的无功，导致系统功率因数降低。 对电力系统而言，负荷的低功率因数会增加供电线路的能量损耗和电压降落，降低了电压质量。同时，无功也会导致发电、输电、供电设备的利用率降低；对于电力用户而言，低功率因数会增加电费支出，加大生产成本。 （3）抑制电压波动和闪变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。 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。 （4）滤除谐波配电网中存在着大量的非线性负荷，典型负载如变频器、密炼机、提升机和电弧炉等。它们的存在导致电网中含有大量的谐波，电压、电流波形发生畸变，用电设备故障率增加，供配电系统损耗增加，甚至发生电网谐振，导致跳闸事故。HDSVG可以产生等值反向的补偿电流滤除电网中的谐波，补偿容量最大值为装置容量的30%。 （5）抑制三相不平衡配电网中存在着大量的三相不平衡负载，典型的如电力机车牵引负荷和交流电弧炉等。同时，线路、变压器等输配电设备三相阻抗的不平衡也会导致电压不平衡问题的产生。 HDSVG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，大大提高供电质量。 技术优势 HDSVG是目前最为先进的无功补偿装置，基于电压源型逆变器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃。它不再采用大容量的电容、电感器件，而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。从技术上讲，HDSVG较传统的无功补偿装置有如下优势： （1）响应速度更快HDSVG可在10ms内从额定容性无功功率补偿到额定感性无功功率补偿的无冲击转换，适应高速变化的负荷。 （2）电压闪变抑制能力强SVC对电压闪变的抑制最大可达2：1，SVG对电压闪变的抑制可以达到5：1。SVC受到响应速度的限制，其抑制电压闪变的能力不会随补偿容量的增加而增加。而SVG由于响应速度极快，增大装置容量可以继续提高抑制电压闪变的能力。 （3）运行范围更宽HDSVG输出电流不依赖于电压，表现为恒流源特性，能够在额定感性到额定容性的范围内工作，具有更宽的运行范围。而SVC是阻抗型补偿，输出电流和电压成线性关系。因此系统电压变低时，同容量SVG可以比SVC提供更大的补偿容量。 （4）补偿功能多样化HDSVG不仅具有快速补偿系统无功功率的目的，还能够根据用户实际需要，对负荷谐波电流、负序电流等电能质量问题进行综合补偿。 （5）低开关纹波输出特性HDSVG用两个相同的三相全桥逆变器并联，提高了设备容量；同时IGBT驱动采用具有恒电电气专利的PWM开关纹波交错对消技术，大大降低了输出纹波 。技术参数参数额定补偿容量<span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#0Kvar ~ <span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#Mvar输入 工作电压（V）<span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#0V、400V、600V、750V工作频率（Hz）<span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#Hz±5%性能指标 补偿能力功率因数&0.96无功调节范围从额定容性无功到额定感性无功连续可调谐波满足《电能质量公共电网谐波》GB/T 14549-93响应时间&3ms有功功率损耗&3%（额定）过载电流倍数<span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#.2寿命<span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#年过载保护自动限流在100%额定输出开关频率<span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#KHz显示与控制 控制芯片数字信号处理器DSP，现场可编程门阵列FPGA补偿功能无功补偿、谐波电流补偿、负序电流补偿、综合补偿、恒电压补偿通讯Modbus协议，TCP/IP以太网显示<span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#英寸中文彩色触摸屏产品配置 单机运行可以并联运行可多台联机环境条件 环境温度-40℃ ~ <span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#℃储存环境-40℃ ~ <span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#℃相对湿度最大95%，无凝露海拔高度<span style="font-size:13font-family:微软雅黑;color:#00米以下
有源滤波器
谐波保护器
静止无功发生器
有源电力平衡器SVG无功补偿技术在低压配电网中的应用_文档下载
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& SVG无功补偿技术在低压配电网中的应用
SVG无功补偿技术在低压配电网中的应用
当前的配电补偿方式会造成低电压配电系统的大量无功传输,提高了线损并降低了电能质量,SVG静止无功发生器既可以产生无功,又可以滤除谐波,从而提升电能质量,特别适用于低电压配电系统。现主要从无功补偿方式出发,对低电压配电网的无功补偿技术,以及基于SVG的无功补偿方面进行了研究,并提出了SVG在低电压配电系统中的功能和优势。
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S G无功补偿技术在低压配电网中的应用 V
(建省恒鼎建筑工程有限公司，建龙岩 340)福福 6 0 0摘要：前的配电补偿方式会造成低电压配电系统的大量无功传输，高了线损并降低了电能质量， VG静止无功发生器既可以产生无当提 S
功，又可以滤除谐波，从而提升电能质量，别适用于低电压配电系统。现主要从无功补偿方式出发，特对低电压配电网的无功补偿技术，以及基于 S的无功补偿方面进行了研究，提出了 S VG并 VG在低电压配电系统中的功能和优势。 关键词：低压配电网；VG; S无功补偿
O引言 我国的电网主要依靠电雎等级进行区分，其中 6 V 1 0 V 6k/ 1
k被称为高电压配电系统， 0 V 1 k/ k 2 k/ 0 V 6 V为中电压配电系统，而 2 0/ 8 V为低电压配电系统。配电系统中广泛存在的问题是 2 V 30
或者容性尢功。
S G技术的关键是其控制方法，控制的对象为无功补偿电 V其流和有功电流，分别对应于产生系统所需的无功与补偿系统消耗的有功。控制系统的主要任务是根据实时测量到的接入点电压和
供电可靠性、电能质量问题以及传输效率问题。中的传输效率是其
指配电系统输送至用户的电能，与从输电网络中获得的电能的比值。输送效率与多种因素相关，中一个重要问题就是无功补偿问其 题 。S G(t i V t e e t ) I V S t
a G n r o静止无功发生器既可以产生无 ac ar功，又可以滤除谐波，从而提升电能质量，别适用于配电系统 E。特 4 ]本文以此出发，探讨低电压配电系统中的无功补偿问题，尤其是以
S G作为无功补偿方式的技术及应用。 V
补偿前电流，比所需要达到的功率因数，算出需要补偿的电流对计幅值与相位：并根据接入后的电压与实际注入电流，算出 S G计 V
注入电网的无功电流，二者的比较形成闭环控制，而可以稳定动从态地实现无功功率补偿。实际
采用的控制方法可以分为直接电流
控制与间接电流控制，直接电流控制方式的响应速度和控制精度
都较高直接屯流控制方式的本质是对电流的跟踪比较与控制，即
根据定值调整输出值并进行试比较，通过脉宽调制达到精确控制。
其过程如图 l所示。
1低电压配电系统的无功补偿
配电系统特别是低电压配电系统直接与负荷相连，由于负荷主要表现为感性，需要消耗大量的无功功率，这就要求配电系统提供大量的无功传送至负荷，加了线路所需传输的电流，增从而提高了有功功率损耗，加重了电压损失。有效的办法就是进行无功补偿，以提高配电网稳定性，可并且减少有功损耗和电压损失。 当前，我国的无功补偿广泛采用了在变电站母线上进行集中
图 1直接电流控制方式的 S
VG应用于低电压配电系统
3 1应用于低电压配电系统的功能 .
补偿，从而使补偿的无功集中于高、中压配电网，低电压配电系而统中补偿很少。种补偿方法，这固然有电网公司出于补偿便利和控制方便考虑，中进行补偿提高了变电站处的功率因数，低压配集但电系统中仍然有大量无功输送，这就导致了低电压配电系统中的
线损远远超过了高、中压配电网，而且会出现变电站中功率因数很高，而负荷处功率因数仍然不高的状况。种补偿方式的另一个问这 题是，中补偿不利于无功的准确性，量的电容器无法做到实时集大灵活的投切，经常出现无功补偿不足的情况。
将 S G应用于低电压配电系统，其主要功能体现在以下方 V
() 1提高配电线路的稳定性和可靠性。S G可以灵活控制对 V用户的电能输送，具有更高的可靠性，于系统而言便是稳定性的对提高，别是电压稳定性。特
() 2维持用户侧电压在设定的水平，证了电能质量。于用保对
户而言，电压水平较高可能会导致用电设备的损坏，电压水平较
低可能导致设备无法正常工作或者产品质量出现问题，保证电
对于低电压配电系统进行无功补偿，可以采取的方式有低压集中补偿、用户终端分散补偿以及在配电线路中进行无功补偿。集
以保证用户侧的电压水平，对配电变压器的降损极为有利；用户侧的分散补偿常按照最大无功功率需求来确定补偿容量，
能质量对于满足用户要求和提高供电企业的服务水平都有重要
()高功率因数， 3提降低输送损耗。降低线损、能降耗一直是节配电管理工作中的重要方面，其中有效地进行无功补偿从而提高
因而设备利用率较低；路补偿方式虽然在理论上很有效，由于线但
配电线路节点多，路多并且走线复杂，支因此实际操作困难，需要较强的优化模式来配置才能达到理想的效果。
功率因数是重要措施，靠近用户侧进行补偿，大量减少了之前在高、中压配电网进行集中补偿的缺陷，少了从高、减中压配电网到低压配电网传送无功过程中导致的有功损耗。靠近用户侧补偿还可以保证用电侧的功率因数维持较高水平，在提高供电企业效益 ()高电能质量，制三相不平衡、 4提抑电压波动、闪变等问题。 由于 S G是对三相同时进行调解，以保证三相的平衡，可以 V可更
2 S G补偿技术
S G即静止无功发生器，与电容器补偿不同的是， V并不的同时降低了用户的用电费用 V SG
是在通过容性器件产生无功功率，而是将自换相桥式电路通过电
抗器或者直接与电网相连，通过调节桥式电路的交流侧输出电压
来满足调节无功的目的。无功功率的传输实际上是电压与电流的保证电压质量。
.关系问题，通过调节电压的幅值和相位，就可以吸收或者发出无 32对于低电压配电系统的适应性
功。 v S G分为电压型与电流型，以调节的目标划分，比较典型的是
通过以上分析研究， V S G具有大量的优势，如果能够在低电
电压型 S G其工作原理是通过整流桥从交流系统中吸取电能对压配电系统中表现出良好的适应性，将具有广阔的前景。当前 V,直流侧电容充电，而保持电压稳定。从进而通过控制器控制开关器 S G已经有了一些应用，针对当前低电压配电系统的状况和特 V件，据电网所需要的无功情况，变j相逆变器向系统输入感性点，根改在应用过程中表现的适应性如下：
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