高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補償發(fā)生裝置,即靜止同步補償器,又名靜止無(wú)功發(fā)生器。由于其開(kāi)關(guān)器件為IGBT,所以其動(dòng)態(tài)補償效果是早期的同步調相機、電容器和無(wú)功補償裝置不能比擬的,無(wú)功補償裝置以其較低諧波,較高的效率,較快速的動(dòng)態(tài)響應,成為現代柔性交流輸電系統中的重要設備。
高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補償發(fā)生裝置
該裝置主要用來(lái)補償電網(wǎng)中頻繁波動(dòng)的無(wú)功功率,抑制電網(wǎng)閃變和諧波,提高電網(wǎng)的功率因數,改善高壓配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和使用效率,進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò )損耗,有利于延長(cháng)輸電線(xiàn)路的使用壽命。
目前各種無(wú)功和諧波補償的設備中,用于抑制諧波、補償無(wú)功的方法主要有兩類(lèi):一類(lèi)是裝設諧波無(wú)功補償裝置;另一類(lèi)是對電力電子裝置本身進(jìn)行改造,使其在實(shí)現自身功能的同時(shí)不產(chǎn)生諧波,也不消耗無(wú)功,或者根據需要對其進(jìn)行功率因數校正。
配電網(wǎng)高壓無(wú)功補償與諧波治理裝置研發(fā)成功,并投入批量生產(chǎn),可帶來(lái)較大的社會(huì )效益,目前我國配電網(wǎng)中普遍存在著(zhù)無(wú)功補償不足、布置不合理的情況,存在著(zhù)城鄉電網(wǎng)與區域電網(wǎng)電容器容量倒置現象。10KV電壓等級以上的配電電網(wǎng)用戶(hù)無(wú)功需求量很大,有效合理的使用無(wú)功補償與諧波治理裝置,對配電網(wǎng)中的無(wú)功和諧波進(jìn)行補償,不僅可以達到節能降耗的目的,還可以減少用電裝置的損害及由諧波引起的事故。
項目完成后,公司對該產(chǎn)品進(jìn)行規?;可a(chǎn),為社會(huì )節約大量能源,對推動(dòng)國產(chǎn)設備替代進(jìn)口設備起到積極的作用,帶來(lái)巨大的社會(huì )效益。
傳統的補償諧波和無(wú)功電流的另一種方法是裝設無(wú)源濾波器,通常由電力電容器、電抗器和電阻器串并聯(lián)組合而成,該方法既可補償諧波,又可補償無(wú)功功率。目前我國常用的無(wú)功調節設備仍為機械式并聯(lián)電抗器、投切電容器,這些靜止型調壓手段,因調節不連續、響應速度慢,很難滿(mǎn)足系統運行方式快速變化時(shí)的需求。而另一種調壓裝置SVC,響應速度很快,但由于呈恒阻抗特性,使得在電壓低時(shí),無(wú)法提供所需的無(wú)功支持,因此應付突發(fā)事件的能力較弱,并且為了抑制諧波,必須裝設濾波器,占地面積較大,此外,過(guò)多的SVC裝置容易引發(fā)系統振蕩。相比之下,新型無(wú)功補償裝置STATCOM則是較為有效的調壓手段,它的無(wú)功電流輸出可在很大電壓變化范圍內恒定,在電壓低時(shí)仍能提供較強的無(wú)功支撐,并且可從感性到容性全范圍內連續調節。
高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補償裝置的作用
QNSVG系列動(dòng)態(tài)無(wú)功補償及諧波治理成套裝置通常由兩部分組成:動(dòng)態(tài)補償裝置SVG(又稱(chēng)為STATCOM)以及相并聯(lián)的固定電容或電抗補償。該產(chǎn)品是擁有完全自主知識產(chǎn)權的創(chuàng )新型電力電子裝置,是傳統SVC的更新?lián)Q代產(chǎn)品。思源清能的SVG產(chǎn)品兼具動(dòng)態(tài)無(wú)功補償與諧波治理的功能,目前已應用在電力、風(fēng)電、冶金、煤礦、石化等領(lǐng)域。該產(chǎn)品是同類(lèi)產(chǎn)品在國內工業(yè)領(lǐng)域的首批應用,整體性能達到國際先進(jìn)水平,擁有八項發(fā)明專(zhuān)利,兩項實(shí)用新型專(zhuān)利,兩項計算機軟件著(zhù)作權,該產(chǎn)品獲得“2005年北京市新產(chǎn)品”稱(chēng)號,2006年6月通過(guò)北京市工業(yè)促進(jìn)局新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定驗收。
產(chǎn)品特點(diǎn)
1、能夠提供從感性到容性的連續、平滑、動(dòng)態(tài)、快速的無(wú)功功率補償;
2、基于IGBT逆變器,為可控電流源型補償裝置,不會(huì )發(fā)生諧波放大及諧振,對系統參數不敏感,安全性與穩定性好;傳統SVG對系統參數敏感,易發(fā)生諧波電壓放大甚至諧振的現象;
3、不僅不產(chǎn)生諧波,而且同時(shí)具備諧波補償功能,在動(dòng)態(tài)無(wú)功補償的同時(shí),可對13次以下的諧波進(jìn)行濾除。而SVG中TCR在補償無(wú)功功率同時(shí)產(chǎn)生大量諧波,導致TCR必須與大容量濾波器同時(shí)使用;
4、SVC響應時(shí)間約40-60ms,而SVG響應時(shí)間一般不大于1ms。用于配電網(wǎng)時(shí),閃變抑制效果要比SVC好2-3倍;用于輸電網(wǎng)時(shí),提高系統穩定性的效果也要遠優(yōu)于SVC;
5、SVC是阻抗型特性,輸出無(wú)功電流隨母線(xiàn)電壓降低而線(xiàn)性降低;SVG是電流源特性,輸出無(wú)功電流不受母線(xiàn)電壓影響。SVG的電流源特性也使SVG具備較強的短期過(guò)載能力,可用來(lái)進(jìn)一步提高電力系統穩定性,而SVC不具備過(guò)載能力;
6、SVG為電流源特性,輸出無(wú)功電流不受母線(xiàn)電壓影響,電流源特性也使SVG具備較強的短期過(guò)載能力,可用來(lái)進(jìn)一步提高電力系統穩定性,而SVC是阻抗型特性,輸出無(wú)功電流隨母線(xiàn)電壓降低而線(xiàn)性降低,不具備過(guò)載能力;
7、采用H橋串聯(lián)的鏈式結構,直接接入6kV、10kV、35kV系統,成本降低。而且具備N(xiāo)+1冗余結構,相一個(gè)鏈節單元損壞后仍可繼續滿(mǎn)負荷運行,裝置自身運行可靠性高。 8、占地面積小,是同容量傳統SVC的1/3到1/2,移動(dòng)性、擴展性好。
9、SVG能在一定范圍內提供有功功率,減少有功功率沖擊;SVC只能提供無(wú)功功率;
10、SVG中電容、電感等元件采用了與SVC完全不同的技術(shù)和制作工藝,運行過(guò)程中電磁噪聲顯著(zhù)降低; 11、SVG的運行損耗要比同容量SVC小2到3倍,運行成本低。 應用場(chǎng)合
電力行業(yè)(發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司、省電力公司、各地的供電公司)
風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功動(dòng)態(tài)補償,即防止風(fēng)電接入系統引起的一系列電能質(zhì)量問(wèn)題,也防止系統故障或干擾影響風(fēng)機
中大型電網(wǎng)的樞紐變電站。指長(cháng)距離送電的中點(diǎn),或者大型負荷中心的變電站口 中低壓系統對多個(gè)用戶(hù)的無(wú)功與諧波進(jìn)行集中補償,尤其沖擊型負荷較多的場(chǎng)合 中低壓系統對無(wú)功進(jìn)行動(dòng)態(tài)補償,以提高功率因數,節能降耗 電氣化鐵道及城市軌道交通行業(yè)
牽引供電系統的無(wú)功與諧波綜合治理,改善電能質(zhì)量,提高牽引能力,節能降耗 礦山 礦井提升機
各類(lèi)粉碎機、破碎機、球磨機的集中補償 鋼鐵與冶金行業(yè)
各類(lèi)交直交型、交交變頻的軋機,各類(lèi)輥類(lèi)負載 電弧爐,轉爐的升降系統,電焊機,壓焊機 鋼水運送車(chē)
各類(lèi)中頻爐的諧波治理 各類(lèi)整流、電解設備的諧波治理 石化和天然氣行業(yè)
給較多中低壓電機供電的變電站集中補償 大型電機的無(wú)功就地動(dòng)態(tài)補償 造船業(yè)
碼頭與廠(chǎng)內的大型起重機設備,船閘控制系統集中補償 主要參數
額定電壓:6kV/10kV/27.5kV/35kV
額定輸出容量:6kV/1.2Mvar~35kV/100Mvar 無(wú)功調節范圍:從容性無(wú)功到感性無(wú)功連續平滑調節 安裝方式:室內/箱式
高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補償裝置的原理
高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補償發(fā)生裝置,即靜止同步補償器,又名靜止無(wú)功發(fā)生器。由于其開(kāi)關(guān)器件為IGBT,所以其動(dòng)態(tài)補償效果是早期的同步調相機、電容器和無(wú)功補償裝置不能比擬的,無(wú)功補償裝置以其較低諧波,較高的效率,較快速的動(dòng)態(tài)響應,成為現代柔性交流輸電系統中的重要設備。
該裝置主要用來(lái)補償電網(wǎng)中頻繁波動(dòng)的無(wú)功功率,抑制電網(wǎng)閃變和諧波,提高電網(wǎng)的功率因數,改善高壓配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和使用效率,進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò )損耗,有利于延長(cháng)輸電線(xiàn)路的使用壽命。
目前各種無(wú)功和諧波補償的設備中,用于抑制諧波、補償無(wú)功的方法主要有兩類(lèi):一類(lèi)是裝設諧波無(wú)功補償裝置;另一類(lèi)是對電力電子裝置本身進(jìn)行改造,使其在實(shí)現自身功能的同時(shí)不產(chǎn)生諧波,也不消耗無(wú)功,或者根據需要對其進(jìn)行功率因數校正。
配電網(wǎng)高壓無(wú)功補償與諧波治理裝置研發(fā)成功,并投入批量生產(chǎn),可帶來(lái)較大的社會(huì )效益,目前我國配電網(wǎng)中普遍存在著(zhù)無(wú)功補償不足、布置不合理的情況,存在著(zhù)城鄉電網(wǎng)與區域電網(wǎng)電容器容量倒置現象。10KV電壓等級以上的配電電網(wǎng)用戶(hù)無(wú)功需求量很大,有效合理的使用無(wú)功補償與諧波治理裝置,對配電網(wǎng)中的無(wú)功和諧波進(jìn)行補償,不僅可以達到節能降耗的目的,還可以減少用電裝置的損害及由諧波引起的事故。
項目完成后,公司對該產(chǎn)品進(jìn)行規?;可a(chǎn),為社會(huì )節約大量能源,對推動(dòng)國產(chǎn)設備替代進(jìn)口設備起到積極的作用,帶來(lái)巨大的社會(huì )效益。
傳統的補償諧波和無(wú)功電流的另一種方法是裝設無(wú)源濾波器,通常由電力電容器、電抗器和電阻器串并聯(lián)組合而成,該方法既可補償諧波,又可補償無(wú)功功率。目前我國常用的無(wú)功調節設備仍為機械式并聯(lián)電抗器、投切電容器,這些靜止型調壓手段,因調節不連續、響應速度慢,很難滿(mǎn)足系統運行方式快速變化時(shí)的需求。而另一種調壓裝置SVC,響應速度很快,但由于呈恒阻抗特性,使得在電壓低時(shí),無(wú)法提供所需的無(wú)功支持,因此應付突發(fā)事件的能力較弱,并且為了抑制諧波,必須裝設濾波器,占地面積較大,此外,過(guò)多的SVC裝置容易引發(fā)系統振蕩。相比之下,新型無(wú)功補償裝置STATCOM則是較為有效的調壓手段,它的無(wú)功電流輸出可在很大電壓變化范圍內恒定,在電壓低時(shí)仍能提供較強的無(wú)功支撐,并且可從感性到容性全范圍內連續調節。