讲解一下SVG静态无功补偿的原理

济南锦泽铭源自动化是专业从事无功补偿装置维修、高压变频器维修、光伏逆变器维修的技术型企业,公司聘请多名专业从事工控行业维修多年的工程师,为客户提供专业的维修服务。

下面就有本公司工程师讲解一下SVG无功补偿装置的原理:

由于无功功率的存在,使得电力输配电系统和重工业应用领域面临着各种各样的问题和挑战。电力输配电面临电压波动、低功率因数以及电压失稳等问题;重工业应用,特别是快速、冲击性负荷,可能导致供电网络的电压不平衡、电压波动和闪变等电能质量问题。动态无功功率的控制能够解决这些问题。动态无功补偿装置STATCOM(Static Var Compensator),又称SVG(Static Var Generator)或SVC++,是目前无功功率控制领域内的*方案。相对于传统的调相机、电容器、电抗器、以晶闸管控制电抗器TCR为主要代表的传统SVC等方式,STATCOM有着无可比拟的优势:

能够提供从感性到容性的连续、平滑、动态、快速的无功功率补偿

不仅不产生谐波,而且能在补偿无功功率的同时动态补偿谐波;而SVC中的TCR在补偿无功功率同时产生大量谐波

占地面积小,是同容量传统SVC的1/3到1/2,集成度高,移动方便

电流源特性,输出无功电流不受母线电压影响,SVC是阻抗型特性,输出电流随母线电压线性降低

对系统参数不敏感,安全性与稳定性好,而SVC易随系统或装置参数变化而发生谐振或谐波电压放大,影响系统安全

运行损耗为同容量SVC的一半左右,节能降耗效果显著

能够短时补偿有功功率

STATCOM是新一代静止无功补偿器产品,是无功补偿领域*技术应用的代表。STATCOM并联于电网中,相当于一个可变的无功电流源,其无功电流可以灵活控制,自动补偿系统所需的无功功率,国际上又称作静止补偿器,由于功能强、占地面积小,安装方便,亦有公司相对传统SVC而言称作SVC-Light或SVC-Plus。

STATCOM的基本原理:将电压源型逆变器(Voltage Sourced Converter,简称VSC),经过电抗器或者变压器并联在电网上,通过调节逆变器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的幅值和相位,迅速吸收或者发出所需要的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。当采用直接电流控制时,直接对交流侧电流进行控制,不仅可以跟踪补偿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。

图1为STATCOM原理图,将系统看作一个电压源,STATCOM可以看作一个可控电压源,变压器可以等效成一个连接电抗器。表1给出了STATCOM三种运行模式的原理说明。

串联电抗器的主要作用是将STATCOM与电网连接起来,实现能量的缓冲,同时减少STATCOM输出电流的谐波含量。

STATCOM控制屏主要由调节装置、同步装置、监控装置(三相)、触发装置(三相)以及站控等组成。

SVG调节装置能够准确测量电力系统的电压、电流等参数,迅速计算出电力系统的无功,进而计算出逆变输出电压移相角,并在特定时刻向SVG触发装置发控制信息。SVG同步装置采集系统母线电压信号,然后对此信号进行多阶滤波处理,滤除电压中的高次谐波和直流分量成分,然后对所剩基波进行方波变换,从而得到与母线电压基波相位一致的方波信号(同步信号)。监控装置负责监视STATCOM各功率单元的工作状态,例如直流电容电压、功率单元内空气温度等。触发装置负责接收调节装置传来的STATCOM工作移相角并将触发信号编码后下发给各功率单元。站控将STATCOM所有运行信息进行打包封装和存储,为操作人员提供一个直观的界面。

STATCOM的启动柜主要由限流电阻和旁路接触器组成。STATCOM上级断路器合闸前,旁路接触器分闸,串联电抗、限流电阻和功率柜串联在一起。STATCOM正常运行时,旁路接触器合闸,限流电阻被接触器旁路。由于STATCOM上级断路器合闸前,STATCOM各功率单元的直流电容电压为零,如果不串联限流电阻,直接合STATCOM的上级断路器,系统会直接给直流电容充电,这影响直流电容寿命并对系统造成冲击。

STATCOM功率柜由功率单元串联组成,其中每相由12个功率单元串联组成。锦泽铭源配置了专业的维修功率单元的操作台,可以模拟现场待负载测试!欢迎广大客户来电咨询!