SVG系列可以抑制電壓波動和閃變的高壓無功補(bǔ)償柜

產(chǎn)品概述
靜止無功發(fā)生器（SVG）又稱靜止式同步補(bǔ)償器（STATCOM），是基于大功率逆變器的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，以大功率三相電壓型逆變器為核心，其輸出電壓通過連接電抗接入系統(tǒng)，與系統(tǒng)側(cè)電壓保持同頻、同相，通過調(diào)節(jié)其輸出電壓幅值與系統(tǒng)電壓幅值的關(guān)系來確定輸出功率的性質(zhì)，當(dāng)其幅值大于系統(tǒng)側(cè)電壓幅值時輸出容性無功，小于時輸出感性無功。該裝置是目前***為***第三代電壓穩(wěn)定及無功補(bǔ)償控制器，代表著柔流輸電技術(shù)的發(fā)展方向。
近年來，動態(tài)無功補(bǔ)償及諧波治理裝置越來越***地應(yīng)用于電網(wǎng)及電力用戶端，用于提高電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性、改善用戶電能質(zhì)量并達(dá)到節(jié)省電能的目的。SVG用于輸電網(wǎng)，可提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、增加系統(tǒng)阻尼、抑制系統(tǒng)振蕩，從而大幅度提高電壓傳輸能力。隨著我國跨區(qū)電網(wǎng)建設(shè)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的無功及動態(tài)電壓穩(wěn)定問題日益凸顯，裝設(shè)高壓大容量SVG是***有效手段。
SVG用于配電網(wǎng)（又稱為DSTATCOM），可針對波動負(fù)載進(jìn)行快速***動態(tài)無功補(bǔ)償，對電壓波動與閃變、負(fù)荷不平衡、功率因數(shù)及諧波進(jìn)行補(bǔ)償，在***電能質(zhì)量同時，可取得明顯的節(jié)能降耗效益，例如，當(dāng)SVG用于電弧爐、電石爐等負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)償時，平均耗電往往可降低4%-15%，經(jīng)濟(jì)效益非常***。
產(chǎn)品可應(yīng)用于如下行業(yè)：
電力行業(yè)，指各大電網(wǎng)公司、省電力公司、各地的供電公司
在電網(wǎng)變電站中，一般采用分級投切電容器組的方式來補(bǔ)償系統(tǒng)無功，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓并改善功率因數(shù)，此方式只能向系統(tǒng)提供容性無功，并且不能隨電網(wǎng)的變化而實(shí)現(xiàn)快速***調(diào)節(jié)，容易造成向系統(tǒng)倒送無功，抬高母線電壓，危害用電設(shè)備及系統(tǒng)穩(wěn)定性
SVG系統(tǒng)可以快速***地進(jìn)行容性及感性無功補(bǔ)償，在穩(wěn)定母線電壓，提高功率因數(shù)的同時，***、方便地解決了無功倒送問題，并且，安裝新的SVG系統(tǒng)后，還可以利用原有的固定電容器組和晶閘管相控電抗器部分，用***少的取得的效果。
電氣化鐵道及城市軌道交通行業(yè)
電力機(jī)車采用單相供電，這種單相負(fù)荷造成了供電網(wǎng)的嚴(yán)重三相不平衡和較低的功率因數(shù)，并產(chǎn)生負(fù)序電流，SVG可用于電鐵補(bǔ)償，提高牽引網(wǎng)功率因數(shù)，減少系統(tǒng)負(fù)序電流，抑制無功沖擊引起的電壓波動和閃變，電力機(jī)車牽引變流器產(chǎn)生的諧波。
風(fēng)電場
風(fēng)力資源的不確定性和風(fēng)電機(jī)組本身的運(yùn)行特性使風(fēng)電機(jī)組的輸出功率是波動的，導(dǎo)致并網(wǎng)功率因數(shù)不合格、電壓偏差、電壓波動和閃變等問題，對于大容量風(fēng)電場接入系統(tǒng)時還存在穩(wěn)定性問題，都需要動態(tài)無功補(bǔ)償系統(tǒng)。另外，風(fēng)力發(fā)電場一般短路容量小，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率的波動或負(fù)荷的波動都可能造成接入母線的電壓波動頻繁，不僅影響了電網(wǎng)的電能質(zhì)量，對風(fēng)機(jī)的正常發(fā)電運(yùn)行也造成了影響。
SVG是風(fēng)電場補(bǔ)償?shù)倪x擇，不僅可以滿足風(fēng)電接入系統(tǒng)的功率因數(shù)、電壓波動和閃變等要求，還可以減少系統(tǒng)擾動對風(fēng)機(jī)的影響，并可與***的電容器組集成，以***的解決方案實(shí)現(xiàn)無縫連接。SVG***的動態(tài)性能，短期的高過載能力，可為整個風(fēng)電場提供恒定電壓調(diào)節(jié)，功率因數(shù)調(diào)節(jié)和低電壓穿越。
軋機(jī)、提升機(jī)等大型工業(yè)負(fù)荷
軋機(jī)、提升機(jī)等大型工業(yè)電氣負(fù)荷系統(tǒng)由大功率交直流電動機(jī)和各種整流器、逆變器、變頻器等大功率電力電子設(shè)備組成。在工作中所產(chǎn)生的無功沖擊會引起電網(wǎng)電壓降及電壓波動，嚴(yán)重時使電氣設(shè)備不能正常工作，降低了生產(chǎn)效率，使功率因數(shù)低下，同時，負(fù)載的傳動裝置會產(chǎn)生有害的高次諧波，主要是5、7、11、13次為代表的奇次諧波，會使電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重畸變，使工業(yè)配電網(wǎng)損耗變大，同時造成諧波尖峰電壓，損壞電纜絕緣。
SVG對軋機(jī)、提升機(jī)等負(fù)荷或其配電網(wǎng)進(jìn)行電能質(zhì)量治理，可以穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，滿足生產(chǎn)需要；同時大大提高功率因數(shù)，減少無功罰款和降低系統(tǒng)電能損耗，給冶金、礦山、石化、港口運(yùn)輸?shù)却笮推髽I(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
電弧爐
交、直流電弧爐作為非線性及無規(guī)律負(fù)荷接入電網(wǎng)，將會導(dǎo)致電網(wǎng)嚴(yán)重三相不平衡，產(chǎn)生負(fù)序電流，功率因數(shù)低下，存在嚴(yán)重的電壓波動和閃變，而且會產(chǎn)生高次諧波，其中普遍存在如2、4次偶次諧波與3、5、7次等奇次諧波共存的狀況，使電壓畸變更趨復(fù)雜化。
***解決上述問題的方法是安裝具有快速響應(yīng)速度的SVG，系統(tǒng)響應(yīng)時間小于5ms，可以對電弧爐供電系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)無功、諧波及不平衡負(fù)荷電流綜合補(bǔ)償，完全可電弧爐造成的三相不平衡，有害的各種諧波，抑制電壓波動，提高冶煉效率，帶來***的經(jīng)濟(jì)效益。
工作原理
SSVG的基本原理是采用大功率全控型電力電子器件（IGBT）構(gòu)成的鏈?zhǔn)诫妷涸葱蛽Q流器，經(jīng)過連接電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)換流器交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流，使該換流器吸收或者發(fā)出滿足要求的電流，實(shí)現(xiàn)動態(tài)無功補(bǔ)償和治理諧波的目的。
SSVG的電路原理圖見圖1和圖2。它主要由鏈?zhǔn)诫妷涸葱蛽Q流器、連接電抗器、控制器、人機(jī)界面其他輔助設(shè)備（如并網(wǎng)開關(guān)、冷卻裝置等）組成。






性能特點(diǎn)
主要功能：
快速動態(tài)無功補(bǔ)償，改善功率因數(shù)；
抑制電壓波動和閃變；
校正三相電壓不平衡（補(bǔ)償負(fù)荷不平衡電流）；
降低諧波電流和電壓。
主要特點(diǎn)：
補(bǔ)償功能多樣：SSVG既能補(bǔ)償無功功率，也能治理諧波電流和負(fù)序電流。
補(bǔ)償范圍寬：SSVG可以從額定感性工況到額定容性工況連續(xù)輸出無功，且多臺并聯(lián)使用可構(gòu)成任意范圍的連續(xù)補(bǔ)償。
動態(tài)響應(yīng)速度快：SSVG具有5ms以內(nèi)的快速輸出無功特性，因而對快速的沖擊負(fù)荷具有更好的補(bǔ)償效果，對電壓閃變也有更好的抑制效果；而傳統(tǒng)的SVC響應(yīng)時間一般在40ms—60ms。
***的無功補(bǔ)償和過載能力：SSVG呈現(xiàn)電流源特性，輸出無功電流不受母線電壓影響，在系統(tǒng)電壓跌落到20%時仍可以輸出額定無功電流甚至是短時的幾倍額定電流（可根據(jù)用戶需求定制），使其具備較強(qiáng)的無功支撐能力和過載能力；而傳統(tǒng)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。
***的諧波輸出特性：SSVG既可輸出近似正弦波的無功電流（不含諧波，用于無功補(bǔ)償），也可完全輸出特定次數(shù)的諧波電流（用于負(fù)荷諧波治理），即SVG輸出電流是完全有源可控的，完全滿足用的需要；而SVC產(chǎn)生大量不可控的諧波電流，需附帶大量不可控的無源濾波支路來自身產(chǎn)生的諧波電流。
占地面積?。篠SVG以全控型功率器件構(gòu)成的換流器為核心，無SVC中體積龐大的濾波支路，安裝尺寸一般只有SVC的1/5—1/3，特別適合于對占地面積要求較高的場合。
***：SSVG采用***低損耗全控型功率器件，直接輸出電壓范圍3kV—35kV，省去了連接變壓器，裝置效率可達(dá)98%以上；其運(yùn)行損耗一般只有SVC的30%—50%，等效運(yùn)行耗電量大大低于SVC。
高可靠性：SSVG采用N+1或N+2冗余設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)，一個（或兩個）鏈節(jié)單元損壞后仍可繼續(xù)滿載運(yùn)行。
完善的保護(hù)功能：SSVG具有過流、過熱、過壓等保護(hù)；同時，它與所接入的電力系統(tǒng)及其保護(hù)設(shè)備充分配合，能可靠避免出現(xiàn)誤動或拒動。
友好的人機(jī)界面和事件監(jiān)視與記錄功能：控制系統(tǒng)具備的相關(guān)功能確保用戶可方便地獲知系統(tǒng)運(yùn)行狀況和查詢運(yùn)行歷史。
技術(shù)指標(biāo)
額定工作電壓：3kV—35 kV；
功率因數(shù)：補(bǔ)償后系統(tǒng)功率因數(shù)≥0.95；
響應(yīng)時間：***快可達(dá)5ms；
電流過載能力：1.1倍過載能連續(xù)運(yùn)行；
1.2～1.4倍過載運(yùn)行時間60秒/小時；
1.5倍以上過動運(yùn)行時間不超過2秒；
工作電壓：≤1.2倍額定電壓；
電壓允許不平衡度：不超過6%；
保護(hù)功能：過流、短路、接地、過壓、欠壓、輸入缺相、超溫、控制電源故障、通訊故障等。