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SVG无功补偿器
一、概述
SVG是典型的电力电子设备,由三个基本功能模块构成:检测模块、控制运算模块及补偿输出模块。其工作原理为由外部CT检测系统的电流信息,然后经由控制芯片分析出当前的电流信息、如PF、S、Q等;然后由控制器给出补偿的驱动信号,后由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。上进的SVG产品是STATCOM---静止同步无功补偿器。SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件(IGBT)组成自换相桥式电路,经过电抗器并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流。迅速吸收或者发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。作为有源形补偿装置,不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流,而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
二、技术对比
◆ 相较于传统的LC滤波回路,SVG主要有无功补偿性能优良、支持补偿不平衡负载及补偿零序谐波电流(主要为3次)的优点,而这些都是传统LC回路组成的补偿电路所不具备的功能。
| 对比项目
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传统LC回路
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Sinexcel 系列SVG
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iNAS-S系列STATCOM
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稳定性
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由LC组成补偿回路,容易同系统发生谐振
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不受系统谐波影响,实时动态补偿,系统更稳定
| 没有谐振,并能部分谐波 |
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寿命
| 实际使用寿命通常不超过3年,经常出现1年一换或者3月一换,甚至投切上即跳闸的现象 |
因为不存在谐振过电压的问题,可以长期使用(MTBF大于10万小时)
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寿命可达15年
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快速响应时间
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由于为有级投切,所以没有快速响应时间
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小于300us,可以补偿快速波动的负荷
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小于100us
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| 响应时间 |
20ms以上
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小于5ms
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小于5ms
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运行范围
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一般为0~1,(TCR可达-1~1),切换时间较慢
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-1~1,从容性到感性调节,且可以快速切换
| 连续任意调节 |
| 容量稳定性 | 电容器容量一般每年下降,建议运行时间不超过4年; | 容量稳定,可以长期使用 |
容量稳定,长期使用
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| 调节平滑性 | 有级调节,一般切换容量为20-60kvar |
级调节,可以一直保证稳定在目标PF。
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功率因数稳定在0.98以
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| 谐波含量 | 较大 | 谐波含量极低,不会对电网造成二次污染 | 没有谐波,并能一定的谐波 |
| 稳定电压 | 过补或者欠补或造成系统电压的过压或者欠压 | 不会发生过补或者欠补,可以有效稳定系统电压 | 不存在过补和欠补现象 |
| 容量充足性 | 在系统电压较低的时候,也是系统需要无功补偿的时候,但此时由于系统电压较低,LC补偿回路补偿容量会下降,难以给予足够的补偿容量。 | 由于采用有源型补偿电路,补偿容量基本不受系统电压影响,在各种工况下均可以提供充足的补偿容量 | 可以完全实现额定的补偿容量 |
三、主要功能编辑
1) 动态补偿电网无功功率,提高功率因数
当电网处于感性时,SVG发出容性电流,抵消与之相反的无功电流
当电网处于容性时,SVG发出感性电流,抵消与之相反的无功电流
2) 动态特定次(3,5,7,11次)电流谐波;
3) 可以瞬间提供一定有功功率,补偿电网电压跌落和闪变;
4) 并网后可以自动运行,不需要人员操作;
5) 中文图形液晶显示,人机界面清晰友好;
6) 具有完善的自诊断和监视功能,对故障可具体定位,方便调试;
7) 具有完善的软硬件看门狗,保证装置可靠运行;
8) 具有完善的在线运行状态监视功能;
9) 准确测量并显示系统当前的各个状态量
10)电网三相不平衡
七、产品分类编辑
◆ SVG产品主要分为中高压和低压SVG。中高压是指应用在6kV、10kV及35kV场合的SVG,目前国内主要的厂家为先行电气、辽宁鞍山荣信及上海思源电气和山东新风光电子;低压是指应用在1kV以内,具体为380/400V及690V的SVG,目前国内主要的厂家为深圳市盛弘电气、ABB等。国内能够生产STATCOM的主要◆ 厂家就是深圳市英纳仕电气有限公司,产品性能达到先进水平,并获得国内权威的相关认证---上海电器设备检测所和国家电力电子产品质量监督中心西安电力电子技术研究所电力电力实验室的权威认证。深圳市英纳仕电气有限公司生产的iNAS-S的STATCOM,采用上进的单相控制技术和双闭环控制技术,对于焊接、中频炉(700~1400HZ)、直流调速电机、UPS等功率因数变化复杂且功率因数偏低的状况都能进行连续有效补偿,使功率因数可以稳定在0.98~1之间(这是无功补偿装置越的使用效果),对通常使用的工况进行动态无功补偿更加有效。单机补偿容量可以达到1000Kvar,并可同时并联10台以上的静止同步无功补偿装置。
◆ 其中盛弘电气的的三电平技术又较为,主要有如下特点:
● Sinexcel 系列SVG采用创新的三电平逆变电路,并且利用突破性的控制算法进行控制,可以在保障稳定性的前提下,达到的补偿效果。相较于其他厂家SVG有如下优势:
1、-40~20%电压支持范围,45-63频率支持范围,可以适用各种严酷的工况;
2、采用创新三电平逆变电路,开关频率更高,整机性能提升;
3、采用智能的控制算法,可以实现快速的分析及响应;
4、高功率密度比,可以有效降低产品体积;
5、模块化设计,方便并联扩容以及产品维护;
6、独特风道设计,模块间互不干扰,方便与其他产品合并组柜;
7、采用级电流传感器JCE1005-FS/PV来进行电流检测,反馈电流,用IGBT作保护,同时通过PLC进行采集




SVC静止无功补偿器
一、概述
SVC(Static Var Compensator)是一种静止无功补偿器。静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成,由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速,而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节,以满足动态无功补偿的需要,同时还能做到分相补偿;对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性;但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波,为此需加装专门的滤波器。
目前,电网的建设和运行中长期存在的一个问题是无功补偿容量不足和配备不合理,特别是可调节的无功容量不足,快速响应的无功调节设备更少。近年来,随着大功率非线性负荷的不断增加,电网的无功冲击和谐波污染呈不断上升的趋势,无功调节手段的缺乏使得母线电压随运行方式的改变而变化很大。导致电网的线损增加,电压合格率降低。此外,随着电网的发展,系统稳定性的问题也愈加重要。动态无功补偿技术是一种提高电压稳定性的经济、有效的措施。另外,静态无功补偿技术在风电场、冶金、电气化铁路,煤炭等工业领域的客观需求也很大。在目前情况下,静止型动态无功补偿装置(SVC)对于解决各种负载所产生的无功冲击是很有效的。使电网电压波动明显改善,功率因数明显提高,是一种技术含量高、经济效益显著的新型节能装置。
SVC如图接入系统中,电容器提供固定的容性无功Qc,补偿电抗器通过的电流决定了补偿电抗器输出的感性无功QTCR的大小,感性无功和容性无功相互抵消,只要能做到系统无功QN=Qv(系统所需)-Qc+QTCR=常数(或者0),则能够实现电网功率因数=常数,电压几乎不波动,关键是准确控制晶闸管的触发角。得到所需要的流过补偿电抗器的电流。晶闸管变流装置和控制系统能够实现这个功能。采集母线的无功电流值和电压值,合成无功值,和所设定的恒无功值进行比较,计算得到的触发角大小。通过晶闸管触发装置,使晶闸管流过所需要的电流。



二、SVC主要功能特性简介
1、基于DSP的全数字控制系统,具有运算速度快、处理数据量大,实现实时控制量计算。
2、采用柜式结构,实现外来干扰屏蔽,抗干扰能力优越。
3、控制整个系统的运行。
4、采用卧式结构,晶闸管叠装压接式,纯水冷却、内取能、内阻尼、空气绝缘、BOD保护。
5、晶闸管选用ABB产品,电气性能良好,串联使用控制电抗器的投入与切除。
6、主电抗器,通过晶闸管阀组连接到SVC系统中,成为SVC重要的部分。
7、电抗器为空心、干式、铜线或铝线环氧固化型,线形度高、噪音小、动热稳定性好,绝缘强度高,散热好。
8、通过晶闸管的相位控制达到动态无功补偿的目的。
9、主要设备采用国外公司进口元件,主循环泵、等离子交换机、精密过滤器等核心机构采用不锈钢316L材质。
10、PLC程序控制,保护、报警功能完备。
11、无腐蚀,无污染,符合环保要求。