TSVG静止型动态无功发生装置哪家好

TSVG静止型动态无功发生装置哪家好
TSVG静止型动态无功发生装置装置采用瞬时无功功率理论、载波移相调制技术、多核并行处理技术，具备快速连续输出容性到感性全范围无功功率的能力。

TSVG静止型动态无功发生装置适用于35kV及以下电压等级。

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下面钛能介绍下TSVG静止型动态无功发生装置。

TSVG静止型动态无功发生装置
装置概述
TSVG静止型动态无功发生装置是柔性交流输电技术的主要装置之一，它代表着现阶段电力系统无功补偿技术最新技术。

装置采用瞬时无功功率理论、载波移相调制技术、多核并行处理技术，具备快速连续输出容性到感性全范围无功功率的能力。

TSVG静止型动态无功发生装置能够提高电网运行稳定性，增加交直流长距离输电能力；能够消除电网负荷无功冲击、抑制谐波、平衡三相负载。

TSVG静止型动态无功发生装置适用于35kV及以下电压等级，是当前高压系统里中小容量无功补偿和谐波抑制理想的解决方案。

拓扑结构与装置组成
拓扑结构
TSVG静止无功发生器采用级联型多电平拓扑结构。

10kV直挂式、35kV降压式每相级联12个功率单元，35kV直挂式每相级联42个功率单元，对于35kV降压式，则输入侧需要降压变压器，将电压降至装置10kV。

TSVG装置采取链节取电使功率单元控制回路可以工作，控制方式采用载波移相的PWM方式，一方面降低dv/dt，同时提高输出的谐波性能。

电路拓扑结构如下：
电力系统
C
B
A
功率单元
每相级联12个（或42个）功率单元，主回路上连接有降压变压器T （35kV 降压式，其它无），串联电抗器L ，预充电电阻R 。

直流侧电容起着储存能量和进行功率交换的作用。

装置组成
TSVG 静止型动态无功发生装置主要由控制柜、功率柜、电抗器柜、启动柜及FC 构成：
控制柜是TSVG 静止型动态无功发生装置的控制处理核心。

以数字信号处理器为核心器件，根据对系统无功功率的实时监测进而快速准确地计算无功功率和谐波电流，即时调整功率单元的IGBT 的触发信号，实时调节无功功率和补偿谐波。

功率柜采用由N 个H 桥功率单元串联组成的链式拓扑结构，并采用N-1的冗余设计，且三相可以独立控制。

电抗器柜作用是将装置输出的无功功率通过电抗器输出到系统侧，并使波形达到平滑效果。

启动柜用来限制TSVG 装置上电电流，待电容充电完成，控制接触器旁路软起电路。

电力滤波器FC(可选设备）是TSVG装置中的无功量补偿部分。

是由电容器、电抗器适当组合而成的装置，与谐波源并联，除起兼顾固定容量的无功量补偿外，还可以起到滤波作用。

装置组成图如下图所示。

滤波电抗器
避雷器
滤波电容器
差流互感器
注：图中虚框为可选设备。

控制柜
控制柜由智能控制单元、触摸屏、UPS电源等部分组成。

控制电源采用AC220V 经过UPS后单独给装置供电方式，控制电源掉电后，可保持控制系统正常运行一段做整机停机处理，保护装置电路，提高装置可靠性。

人机对话接口包括了触摸屏、模拟显示表、信号指示灯、操作按钮。

操作按钮包括启机按钮、停机按钮、合闸按钮、跳闸按钮、急停按钮、本地\远程按钮。

功率柜
功率柜的主要组件是功率单元及风冷系统。

功率柜的主电路采用功率单元链式拓扑结构，三相电路Y形连接，运行方式支持N-1冗余模式。

功率单元包括散热器、IGBT、直流电容、吸收电容、驱动板、控制板、电源模块、电子旁路回路。

风冷系统采用大功率风机及独特的风道设计，可以将功率柜中的热量向外抽出，降低功率模块的温度，可靠保证IGBT的散热。

功率柜功率单元模块化的结构设计，使整机结构紧凑、重量轻，且通用性强。

在功率单元发生故障时，用户只需要更换功率单元，使故障的处理简单化，为恢复生产赢得了宝贵的时间。

功率单元的外部接口只有2个电压输出端子和2个光纤端子，易更换，不会发生错误，使维护和检修简单化。

启动柜
启动柜由软启动电阻、接触器组成。

装置在合闸后，系统电压通过软启动电阻对功率单元的直流电容进行充电，当各功率单元直流电压稳定后，控制系统闭合接触器，将软启动电路旁路，装置进入运行状态。

电抗器柜
装置的输出通过连接电抗器并联到系统侧，使补偿电流经过电抗器滤波后波形达到平滑效果，最终使补偿后的系统电流畸变率降至最低。

电力滤波器FC
电力滤波器FC实现固定容量的手动或自动地无功补偿投入，同时加装电抗器元件可对不同谐波次数的电流进行滤波。

根据现场工程情况决定采用某几次谐波的滤波和无功补偿通道。

电力滤波器由并联电容器组及相应的一次和二次配套设备组成；配套设备一般应包括：断路器、串联电抗器、放电线圈、避雷器、电容器单台保护用熔断器及保护和自动装置。

根据工程设计的实际情况，电力滤波器可采用柜式、构架式结构。

通过选择不同型号的滤波器即可以应用于户内，也可以选择应用于户外等不同安装环境条件。

FC原理接线示意图如下图所示：
功能介绍
提高线路输电稳定性
在长距离输电线路上安装TSVG装置，不但可以在正常运行状态下补偿线路的无功损耗，抬高线路电压，提高有效输电容量，而且可以在系统故障情况下提供及时的无功调节，阻尼系统振荡，提高输电系统稳定性。

维持受电端电压，提高系统电压稳定性
对于负荷中心而言，由于负载容量大，又没有大型的无功电源支撑，因此容易造成电网电压偏低甚至发生电压崩溃的稳定事故。

而TSVG具有快速的无功功率调节能力，可以维持负荷侧电压，提高负荷侧供电系统的电压稳定性。

补偿系统无功功率，提高功率因数，降低线损，节能降耗
TSVG可以补偿如电动机、电弧炉、轧机等设备在运行中需要大量的无功；提高功率因数、降低线损和变压器的容量。

抑制电压波动和闪变
电压波动和闪变主要是负荷的急剧变化引起的。

负荷的急剧变化会导致负荷电流产生对应的剧烈波动，剧烈波动的电流使系统电压损耗快速变化，从而引起受电端电网电压闪变。

TSVG能够快速地提供变化的无功电流,以补偿负荷变化引起的电压波动和闪变现象。

目前,抑制电压波动和闪变的最佳方案是采用TSVG。

抑制三相不平衡
配电网中存在着大量的三相不平衡负载，典型的如电力机车牵引负荷和交流电弧炉等。

同时，线路、变压器等输配电设备三相阻抗的不平衡也会导致电压不平衡问题的产生。

TSVG能够快速地补偿由于负载不平衡所产生的负序电流，始
终保证流入电网的三相电流平衡，大大提高供用电的电能质量。

完美的补偿效果
补偿功率因数接近于“1”，极大地改善了电网的质量。

补偿无功前电压和电流补偿无功和谐波前电压和电流。

装置特点
✓高效率、低输出谐波；
✓主控制器采用32 位高速微处理器,负责与后台机、DCS、HMI、单元控制器的通信；负责预充电管理、自动重投功能；
✓单元控制器采用TI 32 位DSP +FPGA，低功耗，实时性好，抗干扰能力强，单元控制器负责与主控制器通信，接收指令，上报功
率单元工作状态。

负责PWM 波形调制、与功率单元的通信、旁路算
法的生成、保护算法、输入输出模拟量的采集等功能；
✓工业级触摸屏，人性化的中英文图形操作及监控界面；
✓控制电源采用在线式UPS 电源，确保控制电源的高可靠性，极大地提高了系统的可靠性；
✓完善的保护告警及事故追忆功能；历史纪录、报警、故障状态、数据记录及查询功能；
✓I/O 插件采用模块化设计，具有完全知识产权，可以灵活配置扩充；
✓标配8 通道模拟量输入口（4~20mA）；
✓32 路开关量输入口，可16 路倍数扩充；
✓16 路继电器输出，可8 路倍数扩充；
✓主控制器集成了国际标准IEC61131-3 软PLC 功能，可以灵活编程，满足不同现场工况的编程；
✓强大的通信功能，具有工业以太网，RS232，RS485 硬件接口，丰富的规约接口；
✓链节取电，省去输入变压器，减小了TSVG 装置的体积并且降低了成本；
✓无功功率快速自动跟踪补偿功能；
✓重复学习BOOST 智能控制算法；
✓故障录波功能，根据现场出现的故障情况，将故障前后五个周波的曲线录制以供分析使用；
✓控制系统和功率单元实时检测功能；
✓TSVG 装置高压瞬时跌落，维持工况运行；
✓具有过流、速断、过压、欠压、不平衡等保护功能；
✓功能代码分块结构设计、设定更方便；
✓进风口滤网设计便于在线拆卸更换及清洗；
✓柜体采用柜架结构，安装方便，不易变形；
✓功率单元全防护模块化设计、维护更换方便；
✓控制柜推拉式设计，便于接线维护；
✓强大完善的控制功能。

技术参数
如下表所示：
型号说明
TSVG 装置容量：kvar
电抗：T铁心/K空心；补偿相数：S单相/T三相
电压等级：kV
静止型动态无功发生装置--
应用场合
TSVG 静止型动态无功发生装置适用于钢铁、冶金、矿山、电气化铁路、风力、光伏发电或具有冲击性负荷和大容量电动机的工业领域，以及医院、供热等民用、商用建筑领域。

为电弧炉、感应炉、轧机、提升机、电力机车、风力发电机等设备提供高质量、高可靠性的无功补偿及谐波治理的解决方案，能够实现无功补偿、防止电压波动、抑制电压闪变、谐波污染综合治理等功能。

负荷中心变电站（城市二级变电站）无功优化
✓ 跟随负载的变化快速精确调节无功输出，在保证母线功率因
数的同时，防止向系统倒送无功，抬高母线电压，危害用电设备及系
统稳定性；
✓
实时调节系统电压，稳定系统供电电压，改善区域电网供电
质量；
✓ 系统故障情况下提供电压支撑，保证供电安全可靠性。

使用电弧炉、感应炉的典型行业
冶金行业是使用电弧炉、感应炉的典型行业，电弧炉是钢厂、锻造厂等冶金行业的关键设备。

使用电弧炉为典型非线性、无规律负荷，接入后对电网产生一系列不良的影响：
✓
导致电网严重三相不平衡，产生负序电流； ✓
产生谐波，其中普遍存在2~7次谐波，使电压畸变更复杂； ✓ 严重的电压波动与闪变；
✓功率因数降低。

轧机、提升机等重工业冲击负载
轧机、提升机等重工业冲击性负载在工作中所产生的无功冲击会对电网造成如下影响：
✓引起电网电压降及电压波动，严重时使电气设备不能正常工作，降低生产效率；
✓使功率因数降低；
✓负载的传动装置中会产生有害高次谐波，主要是以5、7、11、13次为代表的奇次谐波及旁频，会使电网电压产生严重畸变。

电力机车供电
电力机车为单相供电，运输环保的同时对电网却形成了严重的“污染”，这种单相负荷造成了供电网的严重三相不平衡及较低的功率因数，并产生负序电流和大量的谐波。

交通运输行业（车站、港口、码头等）的大型起重设备、装卸设备
这些设备普遍配置电力电子驱动装置，这些负荷变化大、速度变化快、短时重负载，属于无功功率冲击性负载，并且在工作时，产生大量的谐波污染。

新能源，如风力发电、太阳能发电等
风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的，导致并网功率因数不合格、电压偏差、电压波动和闪变等问题。

油气钻井平台供电系统
油气钻井平台供电系统主要负荷包括绞车、转盘、泥浆泵等，属于典型的冲击性负荷。

对电网造成如下影响：
✓引起电网电压降及电压波动，严重时使控制系统、PLC、录井仪等电气设备不能正常工作，降低生产效率；
✓无功冲击大，使功率因数降低；
✓谐波电流大。

使用电力电子设备等非线性装置的场合
电力电子装置等非线性装置会产生大量的谐波电流，同时也会消耗无功功率，特别是各种相控装置，如相控整流器、周波变流器等。

这些设备广泛应用于石油
石化、铁路、电解熔炼、供/排/污水处理、电力牵引提升、机场港口公设、商业楼宇供电等。