Dynamiczna
Kompensacja dynamiczna — SVG i STATCOM
Kompensator dynamiczny nie przełącza kondensatorów — wytwarza prąd bierny falownikiem napięciowym. Poniżej zasada działania, twarde parametry z kart katalogowych, porównanie z baterią i dławikiem oraz rachunek strat własnych, którego oferty zwykle nie pokazują.
SVG, STATCOM i SVC — porządek w trzech skrótach
STATCOM to kompensator na falowniku napięciowym — Siemens Energy podkreśla krótszy czas odpowiedzi. SVC to technologia starsza, z elementami pasywnymi sterowanymi tyrystorami: dławikami sterowanymi tyrystorowo i kondensatorami łączonymi tyrystorowo. SVG (Static Var Generator) to nazwa rynkowa producentów azjatyckich, oznaczająca kompensator typu STATCOM w sieci niskiego napięcia — Sinexcel pisze wprost „SVG (STATCOM)”.
Pułapka: w tej samej broszurze skrótem „SVC” określono zwykłą baterię kondensatorów — znaczenie skrótów sprawdza się w każdej ofercie osobno.
Zasada działania: sterowane źródło prądu biernego
Bateria dokłada element pasywny o stałej mocy; SVG mierzy sytuację i wytwarza taki prąd, jaki jest w danej chwili potrzebny. Przekładnik prądowy mierzy prąd odbiorów, procesor sygnałowy wylicza z niego składową bierną, sterownik generuje sygnały modulacji szerokości impulsu, a moduły IGBT wytwarzają prąd kompensujący o przeciwnej fazie — SVG „może być traktowany jako sterowane źródło prądu”. Pracuje w układach trój- i czteroprzewodowych, a ponieważ steruje każdą fazą osobno, kompensuje też asymetrię obciążenia.
Uwaga
Kompensator dynamiczny działa na składową przesunięcia, czyli na cos φ₁ (DPF). Prawdziwy współczynnik mocy PF uwzględnia dodatkowo odkształcenie prądu i jest wtedy zawsze niższy: PF = cos φ₁ / √(1 + THD_i²) przy sinusoidalnym napięciu, bez składowej stałej prądu i z THD_i liczonym względem jego składowej podstawowej, z THD_i podstawianym jako ułamek. Doprowadzenie cos φ₁ do jedności nie daje więc PF równego jedności przy odbiornikach nieliniowych.
Cztery kwadranty, brak rezonansu, niezależność od napięcia
Cztery kwadranty. SVG kompensuje moc bierną indukcyjną i pojemnościową płynnie, a nie skokami — „continuous control, not in steps”; zadany cos φ to −1 do +1 u Sinexcela i 0,7 indukcyjnie do 0,7 pojemnościowo u Circutora. Jedno urządzenie obsługuje więc oba znaki mocy biernej, gdy bateria pracuje tylko pojemnościowo, a dławik kompensacyjny tylko indukcyjnie.
Brak rezonansu. SVG nie zawiera kondensatorów mocy, więc — jak pisze Circutor — „technologia SVG nie generuje rezonansu z harmonicznymi instalacji”. W baterii jest odwrotnie: częstotliwość rezonansu równoległego zależy od załączonej mocy, więc regulator dokładający stopnie przesuwa ją w dół i kilkakrotnie w ciągu doby mija częstotliwości harmoniczne (FRAKO: 100 kvar — 562 Hz, 400 kvar — 281 Hz). Obliczenie dla pełnej baterii niczego więc nie dowodzi — szerzej w tekście o harmonicznych i rezonansie.
Niezależność od napięcia. Moc kondensatora maleje z kwadratem napięcia; prąd wyjściowy SVG od napięcia nie zależy.
Czas odpowiedzi — i co dokładnie znaczy ta liczba
Karty katalogowe rozdzielają dwie wielkości: „reakcja dynamiczna” to moment rozpoczęcia odpowiedzi, „czas odpowiedzi” — pełne ustalenie prądu wyjściowego. Podawanie jednej zamiast drugiej jest tu częstym nadużyciem.
| parametr | wartość katalogowa | wyrób |
|---|---|---|
| reakcja dynamiczna | poniżej 50 µs | TDK PQvar, Sinexcel |
| pełna odpowiedź, 400 V | poniżej 15 ms | TDK PQvar, Sinexcel |
| pełna odpowiedź, 480–690 V | poniżej 20 ms | Sinexcel, Circutor |
| korekcja mocy biernej | do ¼ okresu, czyli 5 ms | Schneider AccuSine PCS+ |
| odpowiedź sterowania | 25 µs | Schneider AccuSine PCS+ |
Dla porównania: regulator baterii nie załączy stopnia zaraz po odłączeniu, bo kondensator musi się rozładować, a fabryczna nastawa blokady w Lovato DCRL8 to 60 s — 4 000 razy dłużej niż 15 ms. Techniką pośrednią są łączniki tyrystorowe, a twarde kryterium wyboru brzmi: cykl zmian obciążenia krótszy niż 1 s wymaga tyrystorów, cykl rzędu 1 s obsłużą styczniki.
Uwaga
Liczby „60 ms” i „20–100 ms” dla tyrystorów oraz „5 ms” przypisywane SVG w ogóle krążą po materiałach firmowych bez metodyki i są wzajemnie rozbieżne — nie nadają się do porównywania ofert. Wartość 5 ms w tabeli wyżej pochodzi z karty jednego wyrobu.
Parametry, których szuka się w karcie katalogowej
TDK dla 400 V oferuje moduły 30, 50, 100 i 200 kvar oraz szafy do 800 kvar; Circutor moduły 30, 100 i 200 kvar z pracą równoległą do 100 jednostek, ale dla modelu 200 kvar tylko do 50. Rozbudowa to dołożenie modułu, nie wymiana urządzenia.
Tabela doboru Sinexcela wiąże moc kompensatora z mocą transformatora — od 315 kVA na 100 kvar do 2 500 kVA na 750 kvar; po przeliczeniu tych par wychodzi stosunek 30–32 % mocy pozornej transformatora. To wskazówka wstępna, nie wynik doboru. Reszta parametrów wynika z pracy ciągłej: chłodzenie wymuszone (TDK podaje 297 L/s dla modelu 100 kvar i 359 L/s dla 200 kvar), hałas poniżej 65 dB, IP20, temperatura pracy −10…+40 °C (Circutor dopuszcza +45 °C), dopuszczalne THD napięcia sieci do 25 %.
Bateria, dławik, SVG — porównanie sześciu kryteriów
| kryterium | bateria kondensatorów | dławik kompensacyjny | SVG |
|---|---|---|---|
| czas reakcji | sekundy; blokada stopnia od 60 s | brak regulacji ciągłej | poniżej 15–20 ms |
| oba kwadranty | nie, tylko pojemnościowo | nie, tylko indukcyjnie | tak, faza po fazie |
| harmoniczne | nie redukuje, zaostrza problemy | nie redukuje | podstawowy nie filtruje, wersje z AHF tak |
| rezonans | ryzyko realne, przestrajane przy każdym łączeniu | brak kondensatorów w torze | producent deklaruje brak |
| straty własne, W/kvar | 0,5 bez dławików, 3,5–6 z detuningowymi | 13–38 zależnie od mocy, dane z 2005 r. | 29–40 przy pełnej mocy |
| koszt, zł/kvar netto | 105 (95 kvar) do 338 (12,5 kvar) | 262 (20 kvar) do 1 704 (0,25 kvar) | 176 (100 kvar) do 1 036 (3 kvar) |
Ceny w ostatnim wierszu to przeliczenie własne kwot z cennika detalicznego z 2026 r., bez montażu i aparatury — rząd wielkości, nie oferta rynkowa. Koszt jednostkowy silnie maleje z mocą: SVG 3 kvar jest na kvar prawie sześciokrotnie droższy od SVG 100 kvar.
Gdzie bateria stopniowa nie nadąża
Obciążenia o cyklu krótszym niż sekunda. Windy, dźwignice i zgrzewarki zmieniają pobór mocy biernej szybciej, niż regulator zdąży załączyć stopień. Producent ostrzega też, że kondensator przy silniku windy lub dźwignicy „może spowolnić lub całkowicie uniemożliwić wyhamowanie”.
Zakłady z instalacją fotowoltaiczną. Po montażu PV stara bateria bywa jednocześnie za mała i za duża: za mała wobec wyniku rozliczeniowego, bo maleje mianownik ułamka tg φ, i za duża w szczycie produkcji, gdy pobór czynny spada do zera albo zmienia znak. To dwa problemy w różnych godzinach tej samej doby — opisuje to strona o fotowoltaice a współczynniku mocy. Referat z 2023 r. opisuje zakład w Słubicach z instalacją 244,56 kWp, w którym opłata za 7,2 Mvarh energii pojemnościowej miesięcznie była siedemnastokrotnie wyższa niż opłata za przekroczenie tg φ; zastosowano ASVG 50 kvar. Kontrola rachunkowa stawkami z 2023 r. daje 2 002 zł wobec podanych około 2 500 zł, a pierwszy autor prowadzi firmę sprzedającą kompensację — zgadza się mechanizm, nie kwota.
Obiekty z pojemnościową nocą i indukcyjną w dzień. Nocą moc bierną pojemnościową wnoszą: bateria, która nie odłączyła stopni, linia kablowa SN, oświetlenie LED, zasilacze impulsowe i awaryjne, filtry przeciwzakłóceniowe. W dzień dominuje obciążenie indukcyjne, więc jedna technologia musi obsłużyć oba kierunki.
Szybkozmienne obciążenia w rozliczeniu. Taryfy przewidują wyjątek: „w uzasadnionych przypadkach, gdy występują szybkozmienne obciążenia mocą bierną”, rozliczenia dokonuje się z bezpośredniego pomiaru nadwyżki energii biernej, a tg φ wyznacza się jako ΔE_b/A + tg φ₀. Licznik sam wyznacza wtedy nadwyżkę w swoim cyklu pomiarowym, więc krótkie przekroczenia przestają się uśredniać; długości cyklu taryfy nie podają. Mechanizm opłaty opisuje strona o opłacie za energię bierną.
Zanim uzna się problem za dynamiczny
- Zarejestruj przebieg mocy biernej analizatorem przez pełny cykl pracy zakładu, z nocą i weekendem — o wartości jednorazowego odczytu mówi strona o pomiarze współczynnika mocy.
- Sprawdź, czy zmienia się znak mocy biernej, czy tylko jej wartość; sama zmienność nie wymaga energoelektroniki.
- Jeżeli obiekt ma PV, sprawdź nastawy falownika: tryb Q(U) pracuje z filtrem o stałej czasowej 5 s, a w trybie cos φ(P) nowe wartości mają być nastawione w ciągu 10 s — regulacja wolna, ale jej sprawdzenie nic nie kosztuje.
Kompensacja aktywna jako kategoria produktu
Na polskim rynku sprzedaje się te urządzenia pod nazwą kompensacji aktywnej. Kategoria obejmuje trzy warianty: kompensator mocy biernej (SVG podstawowy), aktywny filtr harmonicznych i urządzenie łączone, zwane ASVG. Rozróżnienie dotyczy funkcji, nie topologii — Circutor pisze o własnym SVG, że ma tę samą zasadę działania co filtr aktywny. Układ mieszany — bateria jako baza, kompensator dynamiczny jako regulacja dokładna — bywa korzystniejszy od obu osobno.
Roczne straty energii czynnej w samym urządzeniu kompensującym
E = Q · p · t / 1000
- E — energia czynna pobrana przez samo urządzenie w ciągu roku [kWh]
- Q — moc znamionowa urządzenia kompensującego [kvar]
- p — jednostkowe straty własne [W/kvar]
- t — czas pracy urządzenia w ciągu roku [h]
Przykład własny dla urządzenia 100 kvar i założonych 3 000 h pracy w roku przy pełnym wysterowaniu: bateria bez dławików (0,5 W/kvar) pobierze 150 kWh, bateria z dławikami detuningowymi (0,5 + 6 W/kvar) — 1 950 kWh, a kompensator dynamiczny przy 35 W/kvar — 10 500 kWh. Przy założonej cenie 0,80 zł/kWh daje to około 120, 1 560 i 8 400 zł rocznie. Ostatnia kwota to równowartość opłaty za około 5 400 kvarh energii biernej pojemnościowej na nN przy stawce 1,5564 zł/kvarh netto na 2026 r. Tę równowartość trzeba porównać z własną roczną pozycją za energię bierną.
Druga strona medalu
- Cena. Według cennika jednego sprzedawcy z 2026 r. SVG kosztuje 1,45–1,76 raza tyle co bateria o zbliżonej mocy: 6 149 zł za 10 kvar wobec 4 228 zł za 12,5 kvar baterii, 17 636 zł za 100 kvar wobec 10 000 zł za 95 kvar.
- Straty własne. 29–40 W/kvar to 58–80 razy więcej niż kondensator z rezystorami (0,5 W/kvar) i 5–11 razy więcej niż bateria z dławikami (3,5–6 W/kvar); falownik pracuje cały czas, bateria tylko przy załączonych stopniach.
- Chłodzenie, zapylenie, serwis. Przepływ powietrza rzędu setek litrów na sekundę, IP20 i praca do +40 °C to wymagania wobec pomieszczenia i regularne czyszczenie filtrów. Układ jest zamknięty, a żywotności ani MTBF karty nie deklarują.
- Stały, indukcyjny profil obciążenia. Gdy moc bierna zmienia się wolno i ma jeden znak, bateria wykonuje to samo zadanie taniej i przy stratach niższych 5–80 razy, zależnie od tego, czy ma dławiki detuningowe.
Istnieje wreszcie sytuacja odwrotna: w usłudze interwencyjnej regulacji mocy biernej odbiorca zmienia na polecenie operatora pobór albo wprowadzanie mocy biernej i dostaje za to wynagrodzenie, a opłat za ponadumowny pobór się wtedy nie nalicza. Krąg uprawnionych jest wąski — wytwórcy oraz posiadacze magazynów energii powyżej 50 kW (próg mocy dotyczy tylko magazynu), przyłączeni do sieci 110 kV lub SN. Dla odbiorcy na nN rachunek sprowadza się do ceny urządzenia, strat własnych i unikanej opłaty — co opisuje strona o doborze kompensacji.
Źródła
- TDK Electronics (EPCOS), Power Quality Solutions — Static Var Generator (SVG) PQvar Series, broszura produktowa, dostęp 2026.
- CIRCUTOR, SVG — Static Var Generator, karta katalogowa C2R743, dostęp 2026.
- Sinexcel, SVG Static Var Generator, broszura produktowa, dostęp 2026.
- Schneider Electric, AccuSine+ Catalogue 2020 — Active harmonic filtering and electronic VAR control, AMTED109015EN, 2020.
- Siemens Energy, SVC PLUS (STATCOM), karta produktu, dostęp 2026.
- Chauvin Arnoux Energy / Enerdis, The Guide — Power Factor Correction, ref. 906211239, ed. 1, 2011, dostęp 2026.
- Taryfa Energa-Operator SA na 2026 r., pkt 4.3.7 (rozliczanie przy szybkozmiennych obciążeniach mocą bierną); Taryfa TAURON Dystrybucja SA na 2026 r.; Informacja Prezesa URE nr 14/2025 z 31.03.2025 (Crk = 518,81 zł/MWh).
- M. Żebrowski, J. Herlender, Kompensacja mocy biernej w sieciach współpracujących z instalacjami OZE, XI Konferencja Naukowo-Techniczna i-MITEL 2023.
Pytania i odpowiedzi
Czym różni się SVG od STATCOM-u?
Zakresem stosowania nazwy, nie zasadą działania. STATCOM to kompensator zbudowany na falowniku napięciowym, określenie używane w sieciach przesyłowych i w energetyce zawodowej. SVG (Static Var Generator) to nazwa rynkowa tego samego rozwiązania w sieci niskiego napięcia, rozpowszechniona głównie przez producentów azjatyckich; jeden z nich pisze wprost „SVG (STATCOM)”. Odrębną, starszą technologią jest SVC, czyli dławiki sterowane tyrystorowo i kondensatory łączone tyrystorowo.
Czy SVG usuwa harmoniczne?
W wersji podstawowej nie. Producent SVG sam prostuje ten błąd: urządzenie jest projektowane do kompensacji mocy biernej. Filtrowanie dają wersje łączone SVG z aktywnym filtrem harmonicznych, na rynku polskim sprzedawane jako ASVG. Rozróżnienie dotyczy funkcji i konfiguracji, nie topologii — Circutor pisze o własnym SVG, że ma tę samą zasadę działania co filtr aktywny.
Ile prądu zużywa sam SVG?
Circutor podaje maksymalny pobór 1 050 W dla modelu 30 kvar, 4 000 W dla 100 kvar i 8 000 W dla 200 kvar, czyli 35–40 W/kvar przy pełnym wysterowaniu. Schneider dla filtru aktywnego AccuSine PCS+ deklaruje straty do 20,4 W/A, co przy 400 V daje około 29 W/kvar. Dla porównania kondensator z rezystorami rozładowującymi to około 0,5 W/kvar.
Czy SVG opłaca się przy stałym obciążeniu indukcyjnym?
Zwykle nie. Przy profilu stałym i jednoznacznie indukcyjnym bateria kondensatorów wykonuje to samo zadanie, a według cennika jednego sprzedawcy z 2026 r. kompensator dynamiczny jest od niej 1,45–1,76 raza droższy i pobiera 5–80 razy więcej mocy czynnej. Kompensator dynamiczny ma sens tam, gdzie liczy się czas reakcji, zmienny znak mocy biernej albo asymetria faz.