動態(tài)無功補(bǔ)償裝置簡介

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1、動態(tài)無功補(bǔ)償裝置簡介24目錄一、概述3二、產(chǎn)品介紹42.1、靜止無功補(bǔ)償裝置（SVC）41)產(chǎn)品原理42)產(chǎn)品組成63)主要作用74)技術(shù)指標(biāo)95)應(yīng)用案例102.2、靜止無功發(fā)生器（SVG）121)產(chǎn)品原理122)產(chǎn)品組成133)產(chǎn)品特點(diǎn)144)技術(shù)指標(biāo)155)應(yīng)用案例162.3、動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的選擇17三、市場分析183.1、風(fēng)電行業(yè)183.2、光伏行業(yè)203.3、電網(wǎng)223.4、工業(yè)領(lǐng)域2324一、概述無功平衡對提高電網(wǎng)穩(wěn)定、改善供電質(zhì)量和提高經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。我國電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行中，長期存在著無功補(bǔ)償容量不足和配備不合理的問題，特別是可調(diào)節(jié)的無功容量不足，快速響應(yīng)的無功調(diào)節(jié)設(shè)備更少

2、。隨著工業(yè)規(guī)模的快速發(fā)展，諸如電弧爐、軋鋼機(jī)、大容量電動機(jī)、電氣化鐵路牽引機(jī)車等沖擊性或不平衡負(fù)荷迅速增加，使得負(fù)荷波動日益加劇，造成電壓不穩(wěn)、功率因數(shù)偏低、諧波污染等電能質(zhì)量問題，給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了嚴(yán)重的影響。因此需要大量快速響應(yīng)的可調(diào)無功電源，來維持系統(tǒng)無功潮流平衡、調(diào)整電壓、降低損耗、提高供電網(wǎng)可靠性以及保持系統(tǒng)穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償設(shè)備有并聯(lián)電容器、調(diào)相機(jī)和同步發(fā)電機(jī)等，由于并聯(lián)電容器阻抗固定不能動態(tài)跟蹤負(fù)荷無功功率的變化；而調(diào)相機(jī)和同步發(fā)電機(jī)等補(bǔ)償設(shè)備又屬于旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其損耗、噪聲都很大，而且還不適用于太大或太小的無功補(bǔ)償。所以這些設(shè)備已經(jīng)越來越不適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要

3、。采用靜止無功補(bǔ)償器SVC（StaticVarCompensator）和無功發(fā)生器SVG是解決電網(wǎng)中無功補(bǔ)償和諧波濾波問題的最有效措施之一，在調(diào)節(jié)的快速性、功能的多樣性、工作的可靠性、投資和運(yùn)行費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性等方面都比傳統(tǒng)調(diào)相機(jī)有明顯的優(yōu)勢，在解決電網(wǎng)穩(wěn)定性以及配電電能質(zhì)量等問題中發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用，是目前各國普遍采用的先進(jìn)實(shí)用技術(shù)。SVG作為下一帶無功補(bǔ)償產(chǎn)品，目前也已經(jīng)開始在小容量場合投入應(yīng)用。SVC在國外已是成熟的技術(shù)，截至2000年，全世界已有超過400套、總?cè)萘?0Gvar的SVC在輸配電系統(tǒng)運(yùn)行，有超過600套、總?cè)萘考s40Gvar的SVC在工業(yè)部門使用。SVC、SVG可快速改

4、變其發(fā)出的無功，具有較強(qiáng)的無功調(diào)節(jié)能力，可為電力系統(tǒng)提供動態(tài)無功電源、調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓，當(dāng)系統(tǒng)電壓較低、重負(fù)荷時能輸出容性無功；當(dāng)系統(tǒng)電壓較高、輕負(fù)荷時能輸出感性無功，將供電電壓補(bǔ)償?shù)揭粋€合理水平。SVC通過動態(tài)調(diào)節(jié)無功出力，抑制波動沖擊負(fù)荷運(yùn)行時引起的母線電壓變化，有利于暫態(tài)電壓恢復(fù)，提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定水平。24二、產(chǎn)品介紹2.1、靜止無功補(bǔ)償裝置（SVC）SVC技術(shù)是靈活交流輸電（FACTS）技術(shù)之一，根據(jù)結(jié)構(gòu)原理的不同，SVC技術(shù)又分為：自飽和電抗器型（SSR－Self－saturableReactor）、晶閘管相控電抗器型（TCR－ThyristorControlledReactor）、

5、晶閘管投切電容器型（TSC–ThyristorSwitchedCapcitor）、高阻抗變壓器型（TCT）和勵磁控制的電抗器型（AR）等。隨著大功率電力電子器件制造技術(shù)的發(fā)展，SVC從早期的SSR過渡到TCR/TSC方式，并成為SVC的主流實(shí)用技術(shù)。國外TCR/TSC型的SVC裝置從上世紀(jì)70年代投入商業(yè)運(yùn)行以來，其裝置集成技術(shù)、控制原理、設(shè)備制造技術(shù)已趨于成熟，是目前仍廣泛使用的動態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備。從裝置構(gòu)成來看，TCR型的SVC裝置主要由濾波/電容支路和TCR支路組成，如圖1。圖1TCR型SVC結(jié)構(gòu)示意圖1)產(chǎn)品原理l控制原理說明簡化的電力系統(tǒng)24圖2簡單的負(fù)荷連接一般用戶負(fù)荷吸收有功功

6、率PL和無功功率QL，電源提供有功功率PS和無功功率QS（可能為感性無功，也可能是容性無功），忽略變壓器和線路損耗，則有PS=PL，QS=QL。沒有足夠無功補(bǔ)償?shù)碾娋W(wǎng)存在以下幾個問題：1）電網(wǎng)從遠(yuǎn)端傳送無功補(bǔ)償負(fù)荷所需；2）負(fù)荷的無功沖擊（即無功需求）影響本地電網(wǎng)和上級電網(wǎng)的供電質(zhì)量。因此，電力系統(tǒng)一般都要求就近對用電負(fù)荷進(jìn)行必要的無功補(bǔ)償，以提高電力系統(tǒng)的帶載能力，凈化電網(wǎng)，改善電網(wǎng)電能質(zhì)量。l可調(diào)電抗器補(bǔ)償無功圖3帶有可調(diào)相控電抗器無功補(bǔ)償裝置的系統(tǒng)假設(shè)負(fù)荷消耗感性無功（一般工業(yè)用戶都是如此）QL，負(fù)荷的最大感性無功為Qlmax，則若取Qc=Qlmax，即系統(tǒng)先將負(fù)荷的最大感性無功用電

7、容補(bǔ)償。當(dāng)24負(fù)荷變化時，電容與負(fù)載共同產(chǎn)生一個容性無功沖擊，QP=Qc-QL，這時，用一個可調(diào)電抗（電感）來產(chǎn)生相對應(yīng)的感性無功QB，抵消容性無功沖擊，這樣在負(fù)荷波動過程中，就可以保證：QS=QC-QB-QL=0。l可調(diào)相控電抗器（TCR）基本原理圖4TCR原理及TCR電壓電流波形圖如上圖所示，U為交流電壓，Th1、Th2為兩個反并聯(lián)晶閘管，控制這兩個晶閘管在一定范圍內(nèi)導(dǎo)通，則可控制電抗器流過的電流i，i和u的基本波形