高壓動態(tài)無功補償發(fā)生裝置,即靜止同步補償器,又名靜止無功發(fā)生器。由于其開關器件為IGBT,所以其動態(tài)補償效果是早期的同步調(diào)相機、電容器和無功補償裝置不能比擬的,無功補償裝置以其較低諧波,較高的效率,較快速的動態(tài)響應,成為現(xiàn)代柔性交流輸電系統(tǒng)中的重要設備。
? ? ? 高壓動態(tài)無功補償發(fā)生裝置
該裝置主要用來補償電網(wǎng)中頻繁波動的無功功率,抑制電網(wǎng)閃變和諧波,提高電網(wǎng)的功率因數(shù),改善高壓配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和使用效率,進而降低網(wǎng)絡損耗,有利于延長輸電線路的使用壽命。
目前各種無功和諧波補償?shù)脑O備中,用于抑制諧波、補償無功的方法主要有兩類:一類是裝設諧波無功補償裝置;另一類是對電力電子裝置本身進行改造,使其在實現(xiàn)自身功能的同時不產(chǎn)生諧波,也不消耗無功,或者根據(jù)需要對其進行功率因數(shù)校正。
配電網(wǎng)高壓無功補償與諧波治理裝置研發(fā)成功,并投入批量生產(chǎn),可帶來較大的社會效益,目前我國配電網(wǎng)中普遍存在著無功補償不足、布置不合理的情況,存在著城鄉(xiāng)電網(wǎng)與區(qū)域電網(wǎng)電容器容量倒置現(xiàn)象。10KV電壓等級以上的配電電網(wǎng)用戶無功需求量很大,有效合理的使用無功補償與諧波治理裝置,對配電網(wǎng)中的無功和諧波進行補償,不僅可以達到節(jié)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)品進行規(guī)模化批量生產(chǎn),為社會節(jié)約大量能源,對推動國產(chǎn)設備替代進口設備起到積極的作用,帶來巨大的社會效益。
傳統(tǒng)的補償諧波和無功電流的另一種方法是裝設無源濾波器,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,又可補償無功功率。目前我國常用的無功調(diào)節(jié)設備仍為機械式并聯(lián)電抗器、投切電容器,這些靜止型調(diào)壓手段,因調(diào)節(jié)不連續(xù)、響應速度慢,很難滿足系統(tǒng)運行方式快速變化時的需求。而另一種調(diào)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,無法提供所需的無功支持,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,過多的SVC裝置容易引發(fā)系統(tǒng)振蕩。相比之下,新型無功補償裝置STATCOM則是較為有效的調(diào)壓手段,它的無功電流輸出可在很大電壓變化范圍內(nèi)恒定,在電壓低時仍能提供較強的無功支撐,并且可從感性到容性全范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。
高壓動態(tài)無功補償裝置的作用
QNSVG系列動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置通常由兩部分組成:動態(tài)補償裝置SVG(又稱為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(quán)的創(chuàng)新型電力電子裝置,是傳統(tǒng)SVC的更新?lián)Q代產(chǎn)品。思源清能的SVG產(chǎn)品兼具動態(tài)無功補償與諧波治理的功能,目前已應用在電力、風電、冶金、煤礦、石化等領域。該產(chǎn)品是同類產(chǎn)品在國內(nèi)工業(yè)領域的首批應用,整體性能達到國際先進水平,擁有八項發(fā)明專利,兩項實用新型專利,兩項計算機軟件著作權(quán),該產(chǎn)品獲得“2005年北京市新產(chǎn)品”稱號,2006年6月通過北京市工業(yè)促進局新產(chǎn)品新技術鑒定驗收。
產(chǎn)品特點
1、能夠提供從感性到容性的連續(xù)、平滑、動態(tài)、快速的無功功率補償;
2、基于IGBT逆變器,為可控電流源型補償裝置,不會發(fā)生諧波放大及諧振,對系統(tǒng)參數(shù)不敏感,安全性與穩(wěn)定性好;傳統(tǒng)SVG對系統(tǒng)參數(shù)敏感,易發(fā)生諧波電壓放大甚至諧振的現(xiàn)象;
3、不僅不產(chǎn)生諧波,而且同時具備諧波補償功能,在動態(tài)無功補償?shù)耐瑫r,可對13次以下的諧波進行濾除。而SVG中TCR在補償無功功率同時產(chǎn)生大量諧波,導致TCR必須與大容量濾波器同時使用;
4、SVC響應時間約40-60ms,而SVG響應時間一般不大于1ms。用于配電網(wǎng)時,閃變抑制效果要比SVC好2-3倍;用于輸電網(wǎng)時,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的效果也要遠優(yōu)于SVC;
5、SVC是阻抗型特性,輸出無功電流隨母線電壓降低而線性降低;SVG是電流源特性,輸出無功電流不受母線電壓影響。SVG的電流源特性也使SVG具備較強的短期過載能力,可用來進一步提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性,而SVC不具備過載能力;
6、SVG為電流源特性,輸出無功電流不受母線電壓影響,電流源特性也使SVG具備較強的短期過載能力,可用來進一步提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性,而SVC是阻抗型特性,輸出無功電流隨母線電壓降低而線性降低,不具備過載能力;
7、采用H橋串聯(lián)的鏈式結(jié)構(gòu),直接接入6kV、10kV、35kV系統(tǒng),成本降低。而且具備N+1冗余結(jié)構(gòu),相一個鏈節(jié)單元損壞后仍可繼續(xù)滿負荷運行,裝置自身運行可靠性高。 8、占地面積小,是同容量傳統(tǒng)SVC的1/3到1/2,移動性、擴展性好。
9、SVG能在一定范圍內(nèi)提供有功功率,減少有功功率沖擊;SVC只能提供無功功率;
10、SVG中電容、電感等元件采用了與SVC完全不同的技術和制作工藝,運行過程中電磁噪聲顯著降低; 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)
風電場的無功動態(tài)補償,即防止風電接入系統(tǒng)引起的一系列電能質(zhì)量問題,也防止系統(tǒng)故障或干擾影響風機
中大型電網(wǎng)的樞紐變電站。指長距離送電的中點,或者大型負荷中心的變電站口 中低壓系統(tǒng)對多個用戶的無功與諧波進行集中補償,尤其沖擊型負荷較多的場合 中低壓系統(tǒng)對無功進行動態(tài)補償,以提高功率因數(shù),節(jié)能降耗 電氣化鐵道及城市軌道交通行業(yè)
牽引供電系統(tǒng)的無功與諧波綜合治理,改善電能質(zhì)量,提高牽引能力,節(jié)能降耗 礦山 礦井提升機
各類粉碎機、破碎機、球磨機的集中補償 鋼鐵與冶金行業(yè)
各類交直交型、交交變頻的軋機,各類輥類負載 電弧爐,轉(zhuǎn)爐的升降系統(tǒng),電焊機,壓焊機 鋼水運送車
各類中頻爐的諧波治理 各類整流、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 大型電機的無功就地動態(tài)補償 造船業(yè)
碼頭與廠內(nèi)的大型起重機設備,船閘控制系統(tǒng)集中補償 主要參數(shù)
額定電壓:6kV/10kV/27.5kV/35kV
額定輸出容量:6kV/1.2Mvar~35kV/100Mvar 無功調(diào)節(jié)范圍:從容性無功到感性無功連續(xù)平滑調(diào)節(jié) 安裝方式:室內(nèi)/箱式 響應時間:《1ms
并網(wǎng)前輸出電壓:THD《7% 并網(wǎng)后輸出電壓:THD《3% 輸出三相不平衡度:《3% 運行效率:≥99% 整機安裝尺寸表
高壓動態(tài)無功補償裝置的原理
高壓動態(tài)無功補償發(fā)生裝置,即靜止同步補償器,又名靜止無功發(fā)生器。由于其開關器件為IGBT,所以其動態(tài)補償效果是早期的同步調(diào)相機、電容器和無功補償裝置不能比擬的,無功補償裝置以其較低諧波,較高的效率,較快速的動態(tài)響應,成為現(xiàn)代柔性交流輸電系統(tǒng)中的重要設備。
該裝置主要用來補償電網(wǎng)中頻繁波動的無功功率,抑制電網(wǎng)閃變和諧波,提高電網(wǎng)的功率因數(shù),改善高壓配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和使用效率,進而降低網(wǎng)絡損耗,有利于延長輸電線路的使用壽命。
目前各種無功和諧波補償?shù)脑O備中,用于抑制諧波、補償無功的方法主要有兩類:一類是裝設諧波無功補償裝置;另一類是對電力電子裝置本身進行改造,使其在實現(xiàn)自身功能的同時不產(chǎn)生諧波,也不消耗無功,或者根據(jù)需要對其進行功率因數(shù)校正。
配電網(wǎng)高壓無功補償與諧波治理裝置研發(fā)成功,并投入批量生產(chǎn),可帶來較大的社會效益,目前我國配電網(wǎng)中普遍存在著無功補償不足、布置不合理的情況,存在著城鄉(xiāng)電網(wǎng)與區(qū)域電網(wǎng)電容器容量倒置現(xiàn)象。10KV電壓等級以上的配電電網(wǎng)用戶無功需求量很大,有效合理的使用無功補償與諧波治理裝置,對配電網(wǎng)中的無功和諧波進行補償,不僅可以達到節(jié)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)品進行規(guī)?;可a(chǎn),為社會節(jié)約大量能源,對推動國產(chǎn)設備替代進口設備起到積極的作用,帶來巨大的社會效益。
傳統(tǒng)的補償諧波和無功電流的另一種方法是裝設無源濾波器,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,又可補償無功功率。目前我國常用的無功調(diào)節(jié)設備仍為機械式并聯(lián)電抗器、投切電容器,這些靜止型調(diào)壓手段,因調(diào)節(jié)不連續(xù)、響應速度慢,很難滿足系統(tǒng)運行方式快速變化時的需求。而另一種調(diào)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,無法提供所需的無功支持,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,過多的SVC裝置容易引發(fā)系統(tǒng)振蕩。相比之下,新型無功補償裝置STATCOM則是較為有效的調(diào)壓手段,它的無功電流輸出可在很大電壓變化范圍內(nèi)恒定,在電壓低時仍能提供較強的無功支撐,并且可從感性到容性全范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。
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