무효전력 공급장치(SVG) / 무효전력 발생기 SVG (Static Var Generator)

전력전자 기술의 발전은 자기소호 소자의 대용량화를 실현 시켰고 마이크로일렉트로닉스를 기반으로 하는 제어 알고리즘의 발전까지 성장시켜 왔다.
이런 기술의 발달로 산업용 전력설비는 점차 고도화 되었고 관련한 부속설비 역시 정밀한 발전을 이루게 된다.
그 중 동기 조상기, 분로리액터 및 전력용 콘덴서에 의존해 오던 무효전력 보상장치 마져 S V C 그리고 인버터의 시스템 장치로 무효전력을 공급할 수 있게 스위칭, 제어 분야까지 발전을 하게 된다.

S V G 는 I G B T(Insulated Gate Bipolar Transistor) 와 같은 전력전자 소자를 사용해 자려식(전압형) 인버터의 출력 전압을 제어 지상 및 진상 무효전력을 공급(생성)하는 무효전력 공급장치이다.
이는 빠른 움직임 부하에 최적화된 장치로 지상, 진상 무효전력 모두를 신속히 보상하게 된다.

동작원리는?
먼저 인버터 출력전압을 계통 전압과 동기(同期) 시킨 후 진상전류 필요시 인버터 전압을 계통 전압보다 높게 해 진상전류를 공급하고 (콘덴서 역할) 반면 지상전류 필요시엔 계통전압보다 인버터 출력 전압을 낮게 해 지상전류를 공급한다. (리액터 역할)

이 S V G 의 장점은?
1). 콘덴서와 리액터를 사용치 않아 설치 면적을 줄일 수 있고
2). 절연유가 필요 없는 관계로 환경 공해 문제로 부터 자유로울 수 있다.
3). 또한 매우 빠른 속도로(Reaction time <2ms) 계단식이 아닌 연속(Stepless)적으로 정밀하게 무효전력을 보상 할 수 있고
4). 정지기여서 회전기인 동기 조상기에 비해 유지보수가 용이하다.
5). 리액터와 콘덴서(L – C) 를 사용치 않아 계통의 직, 병렬 공진을 피할 수 있으며
6). 각 상별 무효전력 제어가 가능해 3상 불평형을 해소할 수 있게 된다.

과거는 물론 현재도 그렇듯 환경 영향의 최소화는 당면한 모두의 숙제일 것이다.
전력용 콘덴서의 완전한 오일리스화가 실현되지 않는 한 환경 문제로 부터 자유로운 S V G 는 꾸준한 성장을 이어 갈 것이란 판단이다.
또한 공진 발생이 없다는 것은 S V G의 큰 장점으로 계통 안정화에 크게 기여하게 될 것이다.