電壓（U）與電流（I）：通過霍爾電壓傳感器（誤差≤0.2%）和羅氏線圈電流傳感器（帶寬 DC~1MHz）采集三相瞬時值，計算基波有功功率（P）、無功功率（Q）、功率因數（cosφ）及諧波含量（THD）。
關鍵公式：Q = U?I?sinφ（基波無功），其中 φ 為電壓與電流的相位差，sinφ 的符號決定無功性質（感性為正，容性為負）。
電壓變化率（du/dt）與電流變化率（di/dt）：通過微分算法從 U、I 瞬時值中提?。ú蓸宇l率≥10kHz），預判電壓波動趨勢（如 du/dt＞50V/ms 時，預示電壓將快速上升）。
硬件濾波：傳感器輸出端串聯 RC 低通濾波器（截止頻率 10kHz），濾除高頻噪聲（如開關器件產生的 20kHz 以上諧波）；采用屏蔽雙絞線傳輸信號，降低電磁耦合干擾（EMC 等級≥IEC 61000-4-3 Level 3）。
數據校驗：通過 “雙 AD 冗余采樣”（兩個獨立 AD 芯片同步采集同一信號），當兩組數據偏差＞0.5% 時觸發異常告警，避免錯誤數據進入決策環節。
當線路為感性（X＞＞R，如高壓輸電線路），K ≈ X/S_B（S_B 為系統基準容量），即每補償 1Mvar 無功，電壓變化約為 X/S_B × 100% U_N。
裝置通過實時計算 K 值（每 1ms 更新一次），將電壓偏差 ΔU 直接轉換為需補償的無功量 ΔQ_target = ΔU / K。
比例 - 積分（PI）控制：基礎調節算法，根據 ΔQ = K_p×ΔU + K_i∫ΔUdt（K_p 為比例系數，K_i 為積分系數）計算輸出，確保穩態誤差≤±2%。
前饋補償：針對可預測的無功波動（如風機因風速變化產生的周期性無功變化），通過歷史數據訓練的LSTM 神經網絡預判 100ms 后的無功需求，提前輸出補償量（ΔQ_feedforward），與 PI 輸出疊加（ΔQ_total = ΔQ_PI + ΔQ_feedforward），使調節滯后從 50ms 降至 20ms 以內。
限幅保護：當計算出的 ΔQ_total 超出裝置額定容量（±100% Q_N）時，自動限幅至 ±95% Q_N，避免過負荷損壞功率模塊。
輸出容性無功：控制 IGBT 開關狀態，使 SVG 輸出電流超前電壓 90°，等效為 “電容” 向電網注入容性無功。
輸出感性無功：使輸出電流滯后電壓 90°，等效為 “電感” 從電網吸收感性無功。
無功調節的本質是通過PWM（脈沖寬度調制） 改變輸出電流的相位與幅值，調制頻率≥10kHz，確保電流波形畸變率 THD≤3%。
載波同步：以電網電壓過零點為基準（通過鎖相環 PLL 同步，相位誤差≤0.5°），確保 PWM 脈沖與電網頻率（50Hz±0.5Hz）嚴格同步，避免產生額外諧波。
死區補償：IGBT 上下橋臂切換時設置 2μs 死區（防止直通短路），通過算法預判死區導致的電流偏差，提前調整 PWM 占空比（補償量 ΔD = 2μs×f_carrier，f_carrier 為載波頻率），確保實際輸出電流與指令偏差≤1%。
故障快速關斷：當檢測到過流（＞1.5 倍額定電流）或 IGBT 結溫過高（＞150℃）時，通過硬件保護電路（響應時間≤1μs）直接封鎖 PWM 脈沖，同時觸發軟關斷（逐步降低無功輸出至 0，避免電壓沖擊）。
執行層輸出無功后，感知層在 10μs 內采集實際補償電流 I_comp；
計算實際補償無功 Q_actual = √3×U×I_comp×sinφ（φ 為補償電流與電壓的相位差）；
決策層將 Q_actual 與指令值 Q_target 對比，若偏差＞5%，立即修正 PI 參數（動態調整 K_p、K_i），確保下一個控制周期（100μs）內誤差收斂。
電網短路故障：當并網點電壓驟降＞30%（如發生三相短路），裝置自動切換至 “低電壓穿越（LVRT）模式”，根據電壓跌落深度輸出額定電流 1.5 倍的感性無功（持續 100ms），支撐電網電壓恢復（符合 GB/T 36995-2018 標準）。
諧波污染環境：通過快速傅里葉變換（FFT） 分離基波與諧波分量（每 200μs 完成一次頻譜分析），基波分量用于無功調節，諧波分量（尤其是 5 次、7 次）通過獨立的諧波補償通道輸出反向電流抵消，確?？傃a償電流中諧波占比≤5%。
感知層解決 “狀態精準測”，依賴高頻抗干擾采集；
決策層解決 “補償多少量”，依賴動態算法與預判模型；
執行層解決 “如何精準送”，依賴 PWM 調制與快速保護。
