动态无功补偿装置SVG

概述

由于风电、太阳能等新能源发电具有间歇性、随机性、可调度性低的特点，大规模接入后，会对电网运行会产生较大的影响，加剧了电网不稳定的因素。针对风电、光伏等新能源的这些特点，目前最有效的解决方式是在并网点进行集中式动态无功补偿，即根据并网点功率因数或电压水平的实时变化动态补偿无功功率，使区域电网的无功水平和电压水平稳定在设定值。

静止无功发生器（SVG）作为最新一代的无功补偿产品，在补偿效果、功率密度和运行效率等技术指标上具有传统无功补偿设备无法比拟的优势。以大功率三相电压型逆变器为核心，其输出电压通过连接电抗接入系统，与系统侧电压保持同频、同相，通过调节其输出电压幅值与系统电压幅值的关系来确定输出功率的性质，当其幅值大于系统侧电压幅值时输出容性无功，小于时输出感性无功。为电网或用电负荷提供快速的动态无功补偿和谐波抑制，有效提高电网电压暂态稳定性、抑制母线电压闪变、补偿不平衡负荷、滤除负荷谐波及提高负荷功率因数。

原理图

结构组成

A. 功率部分

◆ SVG的核心主电路，用以实现功率变换。

◆ 模块化设计，功率单元的结构和电气性能完全一致，可以互换。

B. 连接电抗器

◆ 用于连接SVG与电网，实现能量的缓冲。

◆ 减少SVG输出电流中的开关纹波，降低共模干扰。 C. 控制柜

◆ 柜式结构，用于对SVG及其辅助设备的实时控制。 ◆ 实现SVG与上位机及控制中心的通讯。

D. 全数字控制系统

◆ 采用美国TI公司的高性能DSP。

◆ 实时计算电网所需的无功功率，实现动态跟踪与补偿。 ◆ 控制系统采用模块化设计

E. NMI一体化工作站

◆ 提供友好的全中文WINDOWS监控和操作界面。 ◆ 实现远程监控和网络化控制。

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SVC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SVC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10ms。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； （5）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SVC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；

（6）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。

（7）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。 （8）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；

（9）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；

（10）SVG的运行损耗要比同容量SVC小2到3倍，运行成本低；

技术参数： 交流输入 电网电压 单相/三相，50HZ 6KV/10KV/35/KV/27.5KV/55KV <120% 允许运行电压 补偿性能 功率因数 >0.95（补偿容量范围内） 谐波 满足电能质量公用电网谐波标准 GB/14549-93 系统响应 最快可达5ms 可靠性及寿命 设计寿命20年 平均失效间隔MTBF>75000小时 平均恢复时间MTTR<5分钟 其他 保护性能 过流、短路、接地、过压、欠压、输入缺相、控制电源故障、通讯故障等 系统结构 一体化设计、模块化设计、整体运输、即装即用 IGBT 功率半导体 冷却方式 风冷/水冷 防护等级 IP20（特殊需要需定制） 高压隔离 光纤信号传输 控制 控制方式 瞬时电流检测技术 PWM电流跟踪控制技术 直接电流闭环控制技术 直流侧电压平衡控制技术 控制芯片 采用最先进的数字信号处理器DSP 附属功能 控制功能 控制电源 通讯接口 工业控制机显示 使用场所 环境温度 环境湿度 海波高度 存储运输温度 现场可编程门阵列FPGA 全数字微机控制，实时通讯网，自诊断功能，双路供电 无功功率补偿、谐波电流补偿、负序电流补偿、综合补偿 380VAC或220VDC 远程RS485/RS232/以太网通讯可选，上位机通讯软件可选 电网电流、电网电压、负载电流、补偿电流、无功功率、功率因数等 环境 室内，无爆炸或腐蚀性气体 0—40℃ <90%,无凝露 1000米以下（1000米以上需定制） -40℃—70℃