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高压无功补偿装置作用及原理分析

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高压无功补偿装置作用及原理分析

发布日期:2019-01-17 作者: 点击:

高压无功补偿发生装置

  该装置主要用来补偿电网中频繁波动的无功功率,抑制电网闪变和谐波,提高电网的功率因数,改善高压配电网的供电质量和使用效率,进而降低网络损耗,有利于延长输电线路的使用寿命。

  目前各种无功和谐波补偿的设备中,用于抑制谐波、补偿无功的方法主要有两类:一类是装设谐波无功补偿装置;另一类是对电力电子装置本身进行改造,使其在实现自身功能的同时不产生谐波,也不消耗无功,或者根据需要对其进行功率因数校正。

  配电网高压无功补偿与谐波治理装置研发成功,并投入批量生产,可带来较大的社会效益,目前我国配电网中普遍存在着无功补偿不足、布置不合理的情况,存在着城乡电网与区域电网电容器容量倒置现象。10KV电压等级以上的配电电网用户无功需求量很大,有效合理的使用无功补偿与谐波治理装置,对配电网中的无功和谐波进行补偿,不仅可以达到节能降耗的目的,还可以减少用电装置的损害及由谐波引起的事故。

  项目完成后,公司对该产品进行规模化批量生产,为社会节约大量能源,对推动国产设备替代进口设备起到积极的作用,带来巨大的社会效益。

  传统的补偿谐波和无功电流的另一种方法是装设无源滤波器,通常由电力电容器、电抗器和电阻器串并联组合而成,该方法既可补偿谐波,又可补偿无功功率。目前我国常用的无功调节设备仍为机械式并联电抗器、投切电容器,这些静止型调压手段,因调节不连续、响应速度慢,很难满足系统运行方式快速变化时的需求。而另一种调压装置SVC,响应速度很快,但由于呈恒阻抗特性,使得在电压低时,无法提供所需的无功支持,因此应付突发事件的能力较弱,并且为了抑制谐波,必须装设滤波器,占地面积较大,此外,过多的SVC装置容易引发系统振荡。相比之下,新型无功补偿装置STATCOM则是较为有效的调压手段,它的无功电流输出可在很大电压变化范围内恒定,在电压低时仍能提供较强的无功支撑,并且可从感性到容性全范围内连续调节。

  高压动态无功补偿装置的作用

  动态无功补偿柜及谐波治理成套装置通常由两部分组成:动态补偿装置SVG(又称为STATCOM)以及相并联的固定电容或电抗补偿。该产品是拥有完全自主知识产权的创新型电力电子装置,是传统SVC的更新换代产品。思源清能的SVG产品兼具动态无功补偿与谐波治理的功能,目前已应用在电力、风电、冶金、煤矿、石化等领域。该产品是同类产品在国内工业领域的首批应用,整体性能达到国际先进水平,拥有八项发明专利,两项实用新型专利,两项计算机软件著作权,该产品获得“2005年北京市新产品”称号,2006年6月通过北京市工业促进局新产品新技术鉴定验收。

  产品特点

  1、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;

  2、基于IGBT逆变器,为可控电流源型补偿装置,不会发生谐波放大及谐振,对系统参数不敏感,安全性与稳定性好;传统SVG对系统参数敏感,易发生谐波电压放大甚至谐振的现象;

  3、不仅不产生谐波,而且同时具备谐波补偿功能,在动态无功补偿的同时,可对13次以下的谐波进行滤除。而SVG中TCR在补偿无功功率同时产生大量谐波,导致TCR必须与大容量滤波器同时使用;

  4、SVC响应时间约40-60ms,而SVG响应时间一般不大于1ms。用于配电网时,闪变抑制效果要比SVC好2-3倍;用于输电网时,提高系统稳定性的效果也要远优于SVC;

  5、SVC是阻抗型特性,输出无功电流随母线电压降低而线性降低;SVG是电流源特性,输出无功电流不受母线电压影响。SVG的电流源特性也使SVG具备较强的短期过载能力,可用来进一步提高电力系统稳定性,而SVC不具备过载能力;

  6、SVG为电流源特性,输出无功电流不受母线电压影响,电流源特性也使SVG具备较强的短期过载能力,可用来进一步提高电力系统稳定性,而SVC是阻抗型特性,输出无功电流随母线电压降低而线性降低,不具备过载能力;

  7、采用H桥串联的链式结构,直接接入6kV、10kV、35kV系统,成本降低。而且具备N+1冗余结构,相一个链节单元损坏后仍可继续满负荷运行,装置自身运行可靠性高。 8、占地面积小,是同容量传统SVC的1/3到1/2,移动性、扩展性好。

  9、SVG能在一定范围内提供有功功率,减少有功功率冲击;SVC只能提供无功功率;

  10、SVG中电容、电感等元件采用了与SVC完全不同的技术和制作工艺,运行过程中电磁噪声显著降低; 11、SVG的运行损耗要比同容量SVC小2到3倍,运行成本低。 应用场合


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