第1代为机械式投切(接触器投切)的无源补偿装置,属于慢速无功补偿装置,在电力系统中应用较早,目前仍在应用;第2代为晶闸管投切的无功补偿器(SVC),属无源、快速动态无功补偿装置,出现于20世纪70年代,国外应用普遍,我国目前有一定应用,主要用于配电系统中,输电网中应用很少;第3代为基于电压源换流器的静止同步补偿器,亦称SVG,属快速的动态无功补偿装置,国外从20世纪60年代开始研究,90年代末得到较的应用,我国的个示范应用工程已经在河南电网投运。发展至今,SVG已经在国内广泛应用于配电系统无功补偿中。普通传统的无功补偿:一般指电容加电抗组成的无功补偿装置,其原理就是通过电容充电放电,向电网中补偿无功功率。一般通过功率因数控制器进行控制补偿;投切开关一般选用晶闸管、接触器、复合开关,投切开关各有优缺点。随着工业的发展,负载变化越来越快,电网对快速补偿的需求越来越高,所以晶闸管动态补偿的方式应用越来越多,市场需求也越来越趋向于更快速更的SVG补偿方式。 SVG以三相大功率电压逆变器为关键。混合补偿SVG检测
如果白天发电状态下,光伏功率比负载功率大较多,就会出现有功倒送至市电的情况发生。如果无功补偿柜采集互感器在光伏并网柜接入点之后,原普通控制器能够正常工作,但是补充的是原来工况下的有功与无功的关系,但是变压器侧因为有功倒送的关系,有功与无功的关系已经发生了变化,变压器侧的功率因数不一定能够达标;如果无功补偿柜电容采集互感器在光伏并网柜接入点之前,原无功补偿柜普通控制器无法正常工作,因为此时发生了有功倒送的情况,普通控制器无法计算补偿。这两种问题的主要原因都是要解决无功倒送时无功的缺口问题,第二种情况需要把无功补偿柜控制器移到光伏并网柜接入点之前,更换原来无功补偿柜的控制器,使用光伏无功补偿控制器,如果还剩余补偿不到,可另外加一台SVG进行补偿。 静止无功发生器SVG设备工程SVG采用电源模块进行无功补偿,补偿后功率因数≥99%。
区域电网中存在大量感性负荷,其自然功率因数较低,造成线路损耗增加,线路压降增大,用电端电网质量变差,设备的运行条件恶化,同时也降低了输变电设备的供电能力及用电设备的出力。SVG可对电网进行综合无功补偿,实现无功、谐波、电压不平衡等电能质量问题的有效治理。地铁白天功率因数大约,但夜晚功率因数只有,日平均功率因数大约在,无功波动较大。由于电缆的充电影响,使得地铁系统夜晚处于无功倒送状态,使得母线电压升高,危害用电设备及系统的稳定性。SVG可快速准确地对地铁系统进行无功补偿,稳定了母线电压的同时也提高了功率因数,彻底地解决无功倒送问题。电力机车本身是单相负荷,电气化铁路为三相变单相供电方式,使得机车工作时会产生大量谐波电流及无功电流,严重影响到供电系统的电能质量同时也危害到机车本身的安全运行,因而谐波和无功是电气化铁路日趋严重并急需解决的问题。单相SVG可动态调节供电系统的无功功率,提高了功率因数,并可有效低滤除机车产生的高次谐波。彻底解决了无功和谐波问题。
SVG和国内其他产品的对比目前价格较低的采用的是接触器控制的无功补偿装置,这种产品的劣势是:使用寿命短;补偿达不到要求;冲击电流过大从而会降低用电设备的使用寿命,造成产品质量下降并且还会影响整个电网质量。另一种就是采用可控硅控制的无功补偿装置,目前市场上较好的动态补偿装置采用的基本上是这种产品,其价格还比SVG高一些,但性能是不能和SVG相提并论的。它只是用可控硅代替了接触器而已,本质上还是用的电容。主变电所设置的SVG。也可以实现整个供电系统的无功补偿及滤波的综合治理,达到互补作用。SVG无功补偿装置的应用场所大型异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。居民区除白炽灯照明外,空调、冷冻机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。农村用电状况比较恶劣,多数地区供电不足,电压波动很大,功率因数尤其低,加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施。 在相同的补偿容量下,SVG对电压波动和闪变的补偿效果较好。
很多光伏电站,在光伏并网柜终于经过供电局、业主验收后,发生了业主功率因数不达标导致罚款的问题。光伏电站通过光伏并网柜接入业主电力系统中后,导致了业主从市电侧取的有功电量发生了变化,而通过光伏并网柜输送的电量无法输送有功电量,所以导致有功与无功电量关系发生了变化。可以通过更改光伏并网柜并网位置、无功补偿柜采集点位置、更换光伏无功补偿控制器或四象限控制器、更换SVG等形式进行解决,但是更改后发现仍然无法解决问题,这主要有三种主要原因,首先是原有的无功补偿柜电容器是损坏的,这是不容易发现的,因为光伏并网前负载取的电量足够大,无功不补偿可能也达标;其次是负载功率发生变化,导致原有的补偿方案无法满足新的负载需求;因为从市电取的有功减少导致无功和谐波等电能质量问题被放大,长时间累计影响了功率因数。需要现场测量,针对性的去解决。SVG是一种采用新一代高性能模块化动态无功补偿技术,用于改善供电状况和提高电能利用率的电力电子装置。国产SVG供应商
SVG静止无功发生器能对不断变化的无功功率进行补偿。混合补偿SVG检测
在光伏及风电新能源领域,目前一般采用星接级联H桥SVG拓扑结构,通过级联叠加可以实现更高压和更多电平的输出波形,从而增加设备输出容量和改善输出波形质量。SVG整机通过连接电抗器、隔离开关与35kV高压母线系统侧连接起来的为直挂机型。通过3kV(6kV或10kV)/35kV升压变压器、隔离开关与35kV高压母线连接起来的为降压机型。SVG直挂与降压对比分析。波形正弦度采用调制波反向的单极倍频移相载波调制方式,相邻两个三角载波移相角度θc采用半周期移相,即θc=π/N(N为级联单元个数)。由图2可以看出,级联模块多的直挂机型,输出电压及电流波形的正弦度,要明显好于级联模块数量少的降压机型。对于SVG整机系统,瞬间的电压冲击(du/dt)或电流冲击(di/dt)产生的过电压,如果超过IGBT的安全工作区,容易导致IGBT失效。 混合补偿SVG检测
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