SVG无功补偿技术及在低压配电网的应用研究
无功补偿技术在低压电网中的应用
无功补偿技术在低压电网中的应用无功补偿技术不仅可以很好的提升供电系统电网的功率参数,还可以有效降低电力变压器及输送线路的消耗。
因此本文对无功补偿技术在低压电网中的应用进行分析和探讨。
标签:无功补偿技术;低压电网;应用1无功补偿的具体特征1.1低压电网无功补偿原理非线性电力设备基于电磁感应原理在低压电网中运行,在能量转换的过程中建立交变磁场、生成感性负荷,在一个周期内完成功率的吸收与释放。
在此过程中,电源能量依靠无功功率的形式进行电能转化,在负荷与电源间做周期性往复转换运动。
当电流在配电网中对电感元件做功时,将会导致电流比电压超前90°C;当其对电容元件做功时,将会使电流较电压滞后90°C,导致电流与电压出现不同相。
在同一电路内,电感电流与电容电流的相位相差180°C,倘若选取无功补偿装置安装在电磁元件电路中,可以促使两种电流相互抵消,使电流、电压矢量夹角显著减小,从而有效优化电网做功性能。
但在运用无功补偿技术时需克服以下三项问题:(1)电网容量不足问题,在用电高峰期极易产生有功负荷、无功负荷缺额情况,造成局部电压不稳,影响电网整体运行效果;(2)技术与设备的缺陷,例如在含有真空断路器的线路中,在合闸时易产生瞬时过高电压,无法起到无功补偿作用;(3)单一化配置模式,难以结合负荷特性选取适合配置方法,对此还需进行控制设备、保护设备的合理选择,以此提高设备利用率。
1.2无功服务的特点1.2.1分析较为繁琐在商业化运行的电力系统中,电力设备运行产生的电压由各参与者一起承担,使用者与发电厂都要清楚自己电压数值和功率因素的限制条件,并且无功调整过程中受到地域因素的影响较大,所以无功运行出现的问题比有功运行出现的问题要繁琐得多。
1.2.2来源多种多样有功运行状态下功率仅由发电机提供,无功运行状态下的功率不仅来源于发电机,还来源于静止无功补偿器和调节器,输电电路设备也可以产生。
1.2.3控制较为分散频率控制需要进行有功平衡,电压控制时需要进行无功平衡。
低压SVG在农村配电网中的应用
低压SVG在农村配电网中的应用摘要:近年来,随着我国社会的进步,经济的发展,我国的农村发展取得了突飞猛进的进步,尤其表现在农村配电网的发展过程。
就目前我国农村电网无功补偿技术的发展来看,虽然取得了一定的进步,但是仍存在一些问题。
低压静止无功发生器SVG技术,不仅具有滤除谐波和无功补偿的特点,还在很大程度上使三相不平衡的电能质量问题得到有效解决,从根本上解决了供电台区供电的不稳定性,为农村的发展带来了源源不断的动力。
关键词:低压SVG;农村配电网;应用效果引言:近年来,我国的农村配电网随着经济的发展取得了新的突破,用电量的持续增长,使得传统的农村配电网无法满足农村发展的需要,不仅是电能质量出现了严重问题,还在很大程度上加重了电能损耗。
如何利用低压SVG技术,促进农村配电网的发展,不仅引起了社会的广泛关注,也是当前农村发展的重点问题。
因此,相关部门对低压SVG配电网应用效果,引起高度重视,保障农村的发展。
基于此本文,将通过两个方面对低压SVG的应用效果进行详细描述。
一、现有农网无功补偿技术就目前农村电网无功补偿装置的发展来看,主要是通过开关投切电容为主,一般可以分为机械式、接触器投切电容装置;复合开关投切电容装置和电子式无触点可控硅投切电容装置。
主要是通过检测系统内的无功需量,从而对电容器进行投入和切除工作。
虽然这类装置具有价格低廉的优势,但是由于技术相对于落后,不仅容易受到电网的波动影响,产生过补和欠补的情况,还会导致电压极其不稳定,从而对其他设备和开关元件造成损坏。
针对于现今农村电网出现三相不平等的现象,可以有效调整电容容量,有机整合电感和电容组合,均衡分布用电负荷,从而保障农村电网的实际运行效果。
这类方法不仅成本低廉,而且还在很大程度上使人力浪费的现象得到解决。
但是由于在进行用电负荷切换的过程中,对停电时间的要求较为严格,不仅使供电公司的售电量受到影响,还在很大程度上使供电的稳定性受到威胁[1]。
无功补偿在低压配网中的应用
无功补偿在低压配网中的应用摘要:随着电力负荷的增加和电力质量的要求提高,无功补偿技术成为了低压配网系统中不可或缺的一部分。
无功补偿是通过调节电气设备的功率因数来改变电网中的无功功率,以提高电力系统的稳定性和效率。
本文基于当前的研究和实践,对无功补偿在低压配网中的应用进行了详细的探讨和分析。
关键词:无功补偿;低压配网;应用目前,无功补偿技术在低压配网中仍然存在一些挑战,包括设备成本较高、技术难度较大等问题。
为了进一步推广和应用无功补偿技术,需要加强研究和开发,降低设备成本,提高技术可靠性。
同时,还需要改进无功补偿控制策略,以适应电力系统的不断变化和升级。
无功补偿技术在低压配网中的广泛应用,将进一步提高电力系统的可靠性、效率和稳定性,为用户提供更好的电能质量。
1无功补偿的意义无功补偿是电力系统中重要的技术手段之一,它的应用可以有效改善低压配网的功率因数,提高电网的电能利用率。
低压配网中存在大量的感性负载,这些负载会造成无功功率的产生和传输,降低了电网的功率因数【1】。
采用无功补偿技术可以将无功功率转化为有用的有功功率,减少电网的无功功率流动,提高了电路的利用效率。
无功补偿不仅可以实现对电路中无功功率的补偿,还可以提高电路的电压稳定性和电能质量,使电力系统的运行更加稳定可靠。
因此,无功补偿在低压配网中的应用具有重要的意义。
此外,无功补偿还能有效减少电网负荷电压的损耗,提高电压质量,减少电路中的潜在线损。
通过在低压配网中引入无功补偿装置,可以有效控制电压波动,提高供电质量,减少电压失真以及负载的电压损耗。
同时,无功补偿还可以提高电力系统的稳定性和可靠性,减少电网故障和事故的发生概率。
无功补偿技术的应用可以对低压配网进行调节和优化,使得电力系统运行更加稳定、高效。
2新型无功补偿技术2.1可控无功补偿器(STATCOM)可控无功补偿器(STATCOM)是一种新型无功补偿技术,在低压配网中具有广泛的应用。
STATCOM可以根据系统功率因数和电压的变化情况,实时调整无功电流的大小和相位,从而实现无功功率的补偿和电压的稳定。
光伏发电SVG无功补偿系统应用研究
光伏发电SVG无功补偿系统应用研究摘要:随着我国经济在迅猛发展,社会在不断进步,人们的生活质量在不断提高,对于电力的需求在不断加大,新能源发电在电力系统中占比逐年增加,无功补偿装置可提高光伏发电输送容量和系统的稳定性,防止电压崩溃。
本文深入研究了SVG的工作原理和系统构成,并针对光伏电站无功补偿系统进行了理论分析与计算。
关键词:光伏发电;无功补偿SVG;电压引言光伏电站与普通的发电厂不同,有其自身独有的特点,即只有在光照等气候条件满足时,才处于并网发电状态,并且所发有功功率随时间变化而变化,午时左右达到峰值。
夜间因电池板无法工作,逆变器自动切除,此时升压变压器由于投切断路器开关次数的限制,仍与电网相连,基本处于空载状态,仅负责站内消耗,电站又相当于一个普通负载。
由此看来,对电网来说,光伏电站输送的有功和无功均为时变量,且变化范围较大。
由于光伏电站的无功消耗与其运行控制方式有很大关系,对于光伏电站的无功功率与电压控制,一般大中型光伏电站应配置无功补偿系统,调节无功功率,控制并网点电压。
为了保证输电质量,减小线路损耗以及满足系统调度要求,本文将对大中型光伏电站无功补偿装置的补偿容量和补偿方式进行探讨。
1概述随着工业化进程的不断推进以及资源短缺问题日益明显,传统能源已不能满足新形势下的需求,新能源的出现和发展为解决能源短缺问题提供了一条“绿色”通道。
光伏发电是新能源发电的重要成员之一。
“十三五”以来,随着太阳电池技术的快速进步和成本的不断下降,我国光伏发电市场发展迅速。
光伏发电系统由太阳能电池板、汇流箱、直流电压柜、光伏并网逆变器、升压变压器等主要部分构成,其中并网逆变器是将搜集到的直流转换为交流的核心部分,主要由电力电子元件构成,另外,光伏发电受光照时间、光照强度等因素影响较为严重,由此产生的电能质量问题不容忽视。
为解决光伏发电系统中无功功率不平衡问题,提出在光伏发电系统中加入静止同步补偿器(StaticSynchronousCompensator,STAT -COM),通过对装置的有效控制提高发电系统的稳定性。
无功补偿装置SVG技术研究及应用
所有的供 电系统均存在有功功率和无功功率 ,在实际的运行过程 中 还有一些电力的损耗 ,比如线路的损耗和变压器损耗等 , 如果忽略了
这些损耗 ,就可以直 接列为功率就仅仅考虑到有功功率和无功功率两 类,如果没有 了有效或是足够的无功功率补偿 , 就会导致一下问题 : 1 )
煤矿企业中的长期发展方向。
线路的主干架上 , 而就地式补偿模式则常用在高功率 用电设备设施与 电
动机供电的回路中,主用功能就是无功功率 的补偿 。作为煤矿企业,其 条件 的苛刻要求 ,线路铺设长,电气设备多,因此一般会 因地制宜的采
用就地补偿 , 达至 0 良好的制动效果。
来就可 以有效得提升供 电体系本省的电量利用率 。
是如此,因为其影响到了交流 电 压 的突变,会促使交流设施工作的不正
常 ,可能会导致换流的失败 ,以致损坏设备设旌。谐波除了对于以上情
形的影响外 , 还会对通信设施、微机服务器 乃至继 电保护装置带来很多 的负面影响。所 以, 谐波的产生带来 的影响是很大的,会直接影响到整
煤矿企业不断投入高功率 生产 设备设施 , 直接 影响到供 电负荷 的
甜 披 风
无功补偿 装置 S VG 技术研 究及应用
李志 远
( I J l 西 中煤平 朔集 团设备 管理 租赁 中心 ,I I _ I 西朔州
喃
0 3 6 0 0 6 )
要】 伴随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高,对煤矿供电系统也提出了更高的技术和理论要求。本文重点讲述 S V G在煤矿企
个的供电体 系,严重时甚至影 响到我们的生产体 系。
3 SVG投 使用浅析
通常 的动态补偿模式可以分为集中式补偿 、分散式补偿、就 地式 补偿三个类别 ,集中式补偿主要应用于地区级变电站或是高压线路到用
无功补偿技术在低压电网中应用
浅谈无功补偿技术在低压电网中的应用摘要:随着经济,社会的发展以及电力体制改革的不断深入。
电网技术工作遇到了很多前所未有的挑战,面临着许多新问题。
本文利用技术改造创新,采用无功补偿技术,能提高供电质量,减少电能损耗。
基于对无功补偿技术在电网自动化中的应用研究,旨在分析这些技术存在的问题并提出意见和建议。
关键词:电网;配置原则;低压无功补偿;技术应用电压质量是电能质量的重要指标之一,它与电网中的无功功率有着密切的联系,对于低压电网来说其中大部分用电设备为感性负载,其功率因数很低,这就影响了线路及配电变压器的经济运行,通过采用无功补偿技术提高功率因数,从而达到节约电能降低损耗的目的。
据有关资料介绍:电网中的电动机所消耗的无功功率约占无功总量的60%~65%,变压器所消耗的无功功率约占20%~25%。
对电网采取合理有效的无功补偿,可以提高功率因数,降低损耗,改善电网电压质量,随着无功补偿装置越来越先进,无功补偿技术的不断提高,会给用电企业带来明显的经济效益。
1 无功补偿设备发展状况正是由于无功补偿有太多的作用,在人们的高度重视下,近十年来无功补偿设备发展迅速,功能也越来越强大。
传统的无功补偿设备已经越来越不适应电力系统发展的需要。
随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用,交流无触点开关scr、gtr、gto 等的出现,将其作为投切开关,速度可以提高500 倍(约为10μs),对任何系统参数,无功补偿都可以在一个周波内完成投切电容器,不但投切速度快,而且不会引起严重的冲击涌流和操作过电压。
控制器能快速跟踪负载无功功率的变化,而且可以进行单相调节。
现今所指的静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管的无功补偿设备,主要有:饱和电抗器的静止无功补偿装置(sr);晶闸管控制无功补偿装置(svc);采用自换相变流技术的静止无功补偿装置(asvg)。
asvg 在改善系统电压质量,提高稳定性方面具有svc无法比拟的优点。
SVG无功补偿技术在低压配电网中的应用
补偿 前 电流 , 比所 需要达 到 的功 率因数 , 算出 需要 补偿 的 电流 对 计 幅值 与 相位 : 并根 据 接 入 后 的 电压 与 实 际注 入 电流 , 算 出 S G 计 V
注 入 电网 的无功 电流 , 二者 的 比较形 成 闭环控 制 , 而 可 以稳 定 动 从 态 地 实现 无功功 率补 偿 。实际采 用 的控制 方法 可 以分 为直接 电流
或者 容性尢 功 。
S G 技术 的 关键 是其 控制 方 法 , 控 制 的对 象 为无 功补 偿 电 V 其 流和有 功 电流 ,分别对 应 于产 生系 统所 需的无 功 与补偿 系 统消 耗 的有功 。控 制系 统的 主要任 务 是根 据实 时测量 到 的接入 点 电压 和
供 电可靠 性 、 电能质 量 问题 以及传 输效 率 问题 。 中的传 输效 率是 其
控 制 与间接 电流 控制 ,直接 电流 控制 方式 的 响应速 度和 控 制精 度
都 较 高 直接 屯流控 制 方式 的本质 是对 电流 的跟 踪 比较 与控 制 , 即
根 据 定值调 整输 出值 并进 行试 比较 , 通过 脉 宽调制 达到 精确 控制 。
新一代无功补偿SVG技术应用介绍
目的和背景
目的
介绍新一代无功补偿SVG技术的原理、特点、应用和发展趋势,为相关领域的 研究和应用提供参考。
背景
随着电力电子技术和控制理论的不断发展,SVG技术在电力系统中的应用越来 越广泛,成为改善电能质量、提高系统稳定性和节能减排的重要手段。
04 新一代无功补偿SVG技术 应用案例
案例一:电力系统的无功补偿
总结词
SVG在电力系统中主要用于平衡无功功率,提高电压稳定性,减少系统损耗,增 强系统抗干扰能力。
详细描述
SVG通过快速、动态的无功补偿,有效解决电力系统中由于无功功率不平衡导致 的电压波动、谐波干扰等问题。在电力系统中,SVG可接入变电站或配电系统, 根据实时监测的电压和无功需求,动态调节无功输出,确保系统稳定运行。
05 结论
技术价值总结
高效性
SVG技术能够快速、准确地响应系统 无功需求的变化,提高电力系统的稳 定性。
灵活性
SVG具备高度的可配置性,可以根据 实际需求调整补偿容量和响应速度, 满足多样化的应用场景。
兼容性
新一代SVG技术能够与现有无功补偿 设备无缝集成,降低改造和升级的成 本。
环保性
SVG技术采用电力电子器件,相较于 传统无功补偿设备,具有更高的能源 利用效率和较低的能耗。
新一代无功补偿SVG技术应用介 绍
目 录
• 引言 • SVG技术概述 • 新一代无功补偿SVG技术介绍 • 新一代无功补偿SVG技术应用案例 • 结论
01 引言
主题简介
SVG技术
SVG是静止无功补偿器(Static Var Generator)的简称,是一种 用于动态无功补偿的电力电子装置。
低电压配电系统中SVG的实现
低电压配电系统中SVG 的实现SVG 也称为ASVC (高级静止无功补偿器),它是从并联电容器、同步调相机、SVC 等不断发展出来的新的无功补偿技术,它通过对控制算法的改进,并采用了高频电力电子开关器件和特殊的电力电子电路结构,可以实时、精确地补偿无功功率。
在电力电子器件容量和耐压等参数的不断提高的配电系统环境中,它具有相当大的适用性。
1 SVG 的作用与工作原理交流电在通过实际负载时,由于其不可能是纯容性或纯感性的原因,使得有相当部分电能不做功而被消耗,成为无功功率,因此需要对输电线路中的电功进行补偿,这便是SVG (静止无功发生器)需要完成的任务。
采用合理方式对用电设备进行无功功率的补偿有以下效果:向电力系统提供或从系统中吸收无功功率,稳定受电端及电网的电压;改善输电系统的稳定性,提高输电能力;提高发电机的有功输出能力;降低各种设备发热,提高设备利用率等。
SVG 是应无功补偿快速、准确和减少谐波的要求,采用变流器结构和新型电力电子器件、智能控制芯片实现的高性能无功补偿系统。
它的基本原理就是“将自换相桥式变流电路通过电抗或直接并联到电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值,或者直接控制其交流侧电流,就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功功率,实现动态无功补偿的目的。
”2低电压配电系统中SVG 的实现一个基本的SVG 应该包括以下几部分:变流电路、信号检测电路、驱动电路、储能电容、连接电抗及数字信号处理器等,各个部分需要考虑的参数根据其功能的不同而不同。
2.1各功率器件的选择主要有以下三种:(一)直流侧电容。
其目的是用于储能和提供稳定电压,避免因为谐波造成的电压脉动和能量消耗造成的电压下降。
三相整流输出直流电压平均值为513V ,加上滤波电容后,最大电压可达到交流线电压的峰值,即537V 。
直流侧电容一般越大越好,但是考虑到成本、电压脉动、脉冲电流等因素,以及lKV ·A 的负载功率对应lkuf 的电容,低电压系统中可以选用4个2200kuF /450V 的电解电容,两辆并联之后进行串联,使得等效滤波电容值为2200pF ,总耐压值为900V 。
SVG与储能装置在低压微电网中的综合应用
中文摘要中文摘要在低压微电网中,由于分布式电源的不稳定性,将导致系统有功功率发生大幅波动,进而严重影响系统母线电压,为此采用静止无功发生器(SVG)与储能装置协同配合改善系统功率因数,维持母线侧电压。
首先,从无功功率和功率因数的概念出发,分别从正弦电路和非正弦电路这两个方面进行介绍,然后从是否考虑损耗这个角度描述了SVG的工作原理和等效电路,确定了SVG的主电路结构,另外还简单介绍了无锁相环的无功电流检测技术和基于单神经元PID的SVG控制策略。
其次,对混合储能系统结构设计进行分析,重点介绍了蓄电池、超级电容和锂电池的数学模型和相应的充放电控制策略,根据它们性能的优缺点,简单介绍了在不同电压变动下的直流母线电压控制策略。
最后,在前面研究的内容基础之上使用MATLAB/Simulink搭建SVG和混合储能系统的仿真模型,并且对它们的性能进行仿真分析,仿真结果表明,单神经元PID控制策略有着比传统PID控制策略更好的补偿效果;针对不同电压变动情况,混合储能系统采用相应的控制策略可以维持直流母线电压;在低压微电网中,引入SVG与混合储能系统,不仅可以维持母线电压,还具有较好的无功补偿效果。
关键词:无功补偿;静止无功发生器;单神经元PID控制;混合储能系统;直流母线电压ABSTRACTABSTRACTIn low-voltage microgrid, due to the instability of distributed power supply, the active power of the system will fluctuate greatly, which will seriously affect the bus voltage of the system. Therefore, the static reactive power generator (SVG) and the energy storage device are used to improve the power factor of the system and maintain the bus voltage.Firstly, starting from the concept of reactive power and power factor, respectively from the sinusoidal and non-sinusoidal circuit is presented in these two aspects, and then from the Angle of consider loss this describes the equivalent circuit and working principle of SVG, determine the main circuit structure of SVG, and simple introduce phase locked loop of reactive current detection technology and SVG based on single neuron PID control strategy.Secondly, the structure design of hybrid energy storage system is analyzed, and the mathematical models of accumulator, supercapacitor and lithium battery and the corresponding charging and discharging control strategies are emphatically introduced.Finally, on the basis of the previous research, MATLAB/Simulink was used to build simulation models of SVG and hybrid energy storage system, and their performance was simulated. The simulation results showed that the single-neuron PID control strategy had better compensation effect than the traditional PID control strategy. According to different voltage variations, the hybrid energy storage system adopts the corresponding control strategy to maintain the dc bus voltage. In low voltage microgrid, SVG and hybrid energy storage system can not only maintain bus voltage, but also have better reactive power compensation effect.Key words:Reactive Power Compensation; Static Var Generator; Single Neural PID Control; Hybrid Energy Storage System; Dc Bus V oltage目录目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国内外SVG的研究现状 (2)1.2.2 国内外储能技术的研究现状 (2)1.3 本文主要研究内容 (4)第二章SVG的工作原理及主电路研究 (5)2.1 无功功率理论 (5)2.2 静止无功发生器的理论表述 (7)2.3 静止无功发生器的主电路 (9)2.4 本章总结 (10)第三章无功电流检测与SVG的控制策略研究 (11)3.1 无功电流检测技术 (11)3.1.1 无功电流实时检测 (11)3.1.2 无锁相环的无功电流实时检测 (12)3.2 SVG的控制方法 (15)3.2.1 电流直接控制法 (15)3.2.2 电流间接控制法 (17)3.2.3 两种控制方案比较分析 (19)3.3 神经元PID控制策略 (19)3.3.1 神经网络概述 (19)3.3.2 人工神经元模型 (20)3.3.3 神经元PID控制器 (22)3.4 本章总结 (26)第四章混合储能系统结构设计与控制策略 (27)4.1 混合储能单元类型选择及其拓扑结构设计 (27)4.2 混合储能系统建模与控制策略 (28)SVG与储能装置在低压微电网中的综合应用4.2.1 蓄电池储能系统建模与控制策略研究 (28)4.2.2 超级电容储能系统建模与控制策略研究 (29)4.2.3 锂电池储能系统建模与控制策略研究 (31)4.3 直流母线电压控制策略 (33)4.4 本章总结 (35)第五章SVG与混合储能系统仿真实验研究 (37)5.1 仿真模型的建立 (37)5.2 系统仿真 (43)5.2.1 静止无功发生器的仿真 (43)5.2.2 储能系统的仿真 (48)5.2.3 静止无功发生器与储能系统相结合的仿真 (52)5.3 本章总结 (55)第六章总结与展望 (57)6.1 总结 (57)6.2 展望 (58)参考文献 (59)致谢 (63)攻读学位期间发表的学术论文目录 (65)VI第一章绪论第一章绪论1.1 课题研究背景及意义近年来,微电网的建设发生了日新月异的变化,储能在微网中扮演着越来越重要的角色,其应用范围涉及整个电能生产的各个环节。
浅谈无功补偿在低压电网中的应用
浅谈无功补偿在低压电网中的应用摘要:无功补偿对电网系统有着重要的意义。
对电网进行适当的无功补偿,可以稳定电网电压,提功率因数和设备利用率,减小网络有功功率损耗,提高系统的经济效益。
文章论述了无功补偿的必要性和在低压电网的无功补偿方法。
关键词:电网无功补偿功率因数电容器技术的发展,为人们的生活带来了许多新的电器。
这此电器要求电网有更大的容量来支持。
很多的地方,小电网也发展成为大区域联网的系统。
这样,在大容量的电力系统就面临很多的问题。
如果其一旦遭到破坏,会带来巨大的经济损失。
这样,无功补偿技术就被广泛地应用。
在低压电网中,进行无功补偿的规划,一方面,能够提高电网工作的效率;另一方面,能够降低电能损耗,获得双赢的结果。
1 电网中无功补偿的必要性1.1 无功补偿降低了电网的投资提高了功率因数,使系统中的视在功率相应的减小,从而使电力网中的所有元件(发电机,变压器,输配电线路,电气设备)的容量减小,从而降低了对系统的投资。
1.2 无功补偿降低系统的能耗无功补偿后,总的电流相应减小,使设备与线路中的有功损耗降低。
按照概略估算,一个车间的功率因数从0.7增加到0.8,则它的电能损失可以降低到时原来的76%。
如果提高到0.9,则它的电能损失可以降低到原来的60%。
1.3 无功补偿能提高供电质量进行无功补偿后,线路和变压器的电压降减小,从而增加了输送能力并使供电质量提高。
2 低压电网中的无功补偿方法2.1 集中补偿在高、低压配电所内设置若干组电容器组,电容器接在配电母线上,补偿该配电所供电范围内的无功功率,并使总功率因数达到所规定的值以上。
如果电容器组容量较大,可采用电容器柜。
如果企业配电容量大,需大量采用电容器时行无功补偿,则另外建造电容器室。
这种方法便于集中运行管理,可以按负荷变动的需要调整投入的电容器台数和容量,能合理补偿无功功率和提高企业总的功率因数、提高供电质量。
2.2 分组补偿有的企业小功率异步电时机较多,可用分组补偿。
低压svg无功补偿原理
低压svg无功补偿原理
SVG无功补偿的工作原理是由外部CT检测系统的电流信息,然后经由控制芯片分析出当前的电流信息,如PF、S、Q 等;然后由控制器给出补偿的驱动信号,最后由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。
其采用可关断电力电子器件(IGBT)构成自换相桥式电路,经过电抗器并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流。
迅速吸收或者发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。
SVG无功补偿作为有源形补偿装置,不仅可以跟踪冲击负载的冲击电流,而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
除了上述的SVG无功补偿原理,SVG无功补偿还具有以下特点:
1.响应速度快:SVG无功补偿装置能够快速响应电网中的无功变化,实现动态无功补偿。
2.补偿范围广:SVG无功补偿装置可以补偿各种类型的无功,包括容性、感性以及谐波等,适应范围广。
3.运行效率高:SVG无功补偿装置采用先进的控制算法,能够实现精确的无功补偿,提高电网的运行效率。
4.节能环保:SVG无功补偿装置采用电力电子技术,能够实现能量的双向流动,提高能源的利用率,同时减少了电网中的谐波和无功电流,对电网环境有很好的改善作用。
因此,SVG无功补偿装置是一种高效、稳定、可靠的电网无功补偿设备,对于提高电网的运行效率和稳定性具有重要意义。
低压svg无功补偿方案
低压SVG无功补偿方案引言随着电力系统发展的需求,无功补偿技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色,以提高电力系统的稳定性和电能质量。
低压SVG(静止无功发生器)无功补偿方案是一种在低压电网中用于无功平衡的装置。
本文将介绍低压SVG无功补偿方案的原理、特点以及应用。
1. 低压SVG无功补偿方案的原理低压SVG无功补偿方案的基本原理是通过控制SVG装置的无功输出来补偿电网中的无功功率。
SVG通过静态功率电子装置实现无功补偿的功能。
其基本电路如下图所示:SVG电路图SVG电路图在这个电路中,主要包含一个电流控制器和一个电压控制器,分别用来控制SVG的电流和电压。
电流控制器根据电网的需求,控制SVG的电流输出;而电压控制器则根据电压的变化,控制SVG的电压输出。
通过这两个控制器的协调工作,低压SVG可以实现对电网的无功功率的补偿。
2. 低压SVG无功补偿方案的特点•快速响应:低压SVG无功补偿方案采用静态功率电子装置,无需机械部件,具有响应速度快的特点,能够快速地进行无功补偿,提高电力系统的稳定性。
•精确补偿:低压SVG通过精确的控制电流和电压,可以实现精确的无功补偿,提高电能质量。
•体积小巧:由于无需机械部件,低压SVG体积相对较小,可以灵活安装在电力系统中,减少占地面积。
•高效节能:低压SVG通过对无功功率的补偿,可以减少电网的无功损耗,提高电能的利用效率,实现节能减排的目标。
3. 低压SVG无功补偿方案的应用低压SVG无功补偿方案广泛应用于低压电网中,特别是在需要对电网进行无功补偿的场合。
以下是几个常见的应用场景:3.1 工业电网在工业电网中,由于负载的变化以及设备的特性,往往会产生大量的无功功率。
低压SVG可以根据电网的无功需求进行精确的补偿,提高电压质量、降低电网损耗和电力质量。
3.2 商业建筑商业建筑中的电力负载通常变化较大,低压SVG可以根据负载的变化实时调整无功补偿,维持电力系统的稳定性和电能质量,避免产生电能质量问题对设备的影响。
低压动态无功补偿装置SVG在工厂低压配电系统的应用
智能制造与设计今 日 自 动 化Intelligent manufacturing and DesignAutomation Today2021.2 今日自动化 | 792021年第2期2021 No.2目前某工厂变电站内部分无功补偿柜使用年限较长,出现电容鼓包,接触器、电抗器烧毁现象,故障率越来越高,损坏后不易恢复。
低压动态无功补偿装置是一种在变电系统和输配电系统中提高电网侧及负载端的功率因数,降低变电站内变压器等负载端及输配电系统输送线路自身的无功电能损耗,也能补偿供配电系统内的电压暂升、暂降,提高系统供电质量,改善供电系统环境的设备。
因此,对生产区某厂房变电站无功补偿柜改造为动态无功补偿装置SVG 柜。
1 系统设计1.1 原有系统数据测试某变电站3#变压器测试数据及分析(表1)。
表1 3#变压器测试数据变压器容量/kV A 1600系统功率因数0.85电压畸变率/%1系统有功/kW 720.7视在功率/kV A 820.5系统无功/kV AR 392.2电流畸变率/%0.9A 相B 相C 相电流/A 126512771273电压/V2142172151.2 系统补偿方案根据测试数据:某厂房变电站3#变压器容量1600 KV ,变压器负荷率:55%;后端负载主要为空调机组及数控设备,该供电系统原来配置无功补偿柜一台,设备容量:400 kVar ;无功补偿设备故障频发,无法正常投入使用,而系统功率因数为:0.85,功率因数无法满足系统要求。
故对无功补偿柜进行改造,根据技术的发展,选用目前市场先进的SVG 动态无功发生器代替现有的无功补偿柜,对该供电系统进行无功补偿。
1.3 某厂房变电站3#变压器安装SVG 无功补偿装置工作原理SVG 动态无功补偿装置就是将自动换相桥式整流电路通过滤波电抗器并联到某厂房3#变电站的变压器输出侧,合理地调节补偿装置的桥式整流电路的交流输出端的电压幅值及其相位,也可以直接控制补偿装置交流输出端的电流大小,使补偿装置的超级电容(阻容吸收电路)吸收或者输出满足使用要求的电流分量,实现3#变电站供配电系统的动态无功补偿目的及解决短时电压暂降问题,补偿原理如图1所示。
无功补偿与SVG补偿技术的发展研究
过 调节 电感抵消容 性无功 的方 式进行 无功补 偿。 这一阶段 的补偿 技术 运行也使线 损增加 , 负序 电流的存 在会加大变 压器的折损 , 变压器因发
以S V C 为 代表 , 主要优 点是 : 不仅能快 速平衡 负荷的无 功、 三相 同时或 热会减小 有效输 出容量 。 S V G  ̄ b 偿技术 不仅能 平衡 电源电压 , 还可补偿 分相调 节有功 , 还能够高 效率 地抑制高次 谐波和 负序, 对于改善供 电系 由负载不平衡 引起 的电压 不平衡 。 统 的电能 质量 , 提高运行效率有显著效果 。 ( 6 ) 抑制 电压闪变与波 动。 电压 闪变 和波 动是 由负荷 的过快 变化 1 . 3调 节逆变器输 出电压 式补偿阶段 而引发的 , 其 危害较大 。 抑制 电压闪变与波动最 常见的 措施是 对负荷波 现 阶段 , 无功功率 补 偿技术 正在从传 统的 电容器 并联补 偿向S V G 动进 行实时 动态补 偿 , 安 装S V G  ̄ b 偿 技术 。 S VG 的响 应速 度一般 小于
【 关 键词】无功补偿; S V G; 动态无功补偿 ; 发展研 究
S V G  ̄ b 偿技 术的主要功能包括以下六个方面 : ( 1 ) 提 高 电能 质量 。 S V G 采用 以I G B T 技 术为 代表 的有源 滤波 技 无功补 偿技术 的发展 经历 了 _ 一个不断 改进与完善的过程 , 本文将其发展 术 , 不受系统参数 变化的影 响、 无 谐波放 大危险 , 能 够有 效抑制 负载 频 历程划 分为以下三个 阶段。 繁波动导致 的不良影响 , 消 除无功冲击, 滤除 谐波 , 提高 电能 质量 。 1 . 1 电容调节式补偿阶段 ( 2 ) 降低 线损。 S V G 能够 减少 线路损耗 5 0 % 以上 。 就 全 国讲 , 线路
基于SVG的无功补偿技术的研究
基于SVG的无功补偿技术的研究基于SVG的无功补偿技术的研究无功补偿技术是电力系统中重要的技术之一,它的作用是提高电力系统的功率因数,减少无功功率的消耗,改善电能质量。
而基于SVG(静止无功发生器)的无功补偿技术,作为一种新型的无功补偿装置,正逐渐得到广泛应用。
首先,我们来了解一下SVG的基本原理。
SVG是一种由IGBT(绝缘栅双极型晶体管)构成的无功电源装置,它可以根据负载的无功功率需求实时调整电压和电流之间的相位差,实现无功功率的主动控制。
其工作原理为通过电力电子元件控制电流与电压的关系,使得负载吸收或者输出所需的无功功率,从而实现无功补偿。
基于SVG的无功补偿技术相较于传统的无功补偿装置,具有许多优点。
首先,SVG可以快速响应电网的无功功率变化,实时控制无功功率的补偿,大大提高了电网的响应速度。
其次,SVG的响应速度高,能够准确捕捉电网中无功功率的变化,快速调整输出的无功功率,确保电网的稳定运行。
此外,SVG还具有较高的无功功率补偿效率,减少了无功补偿装置的损耗,降低了运行成本。
同时,SVG的体积小、重量轻,不需要机械动作,可靠性高,安装维护成本低,使得其在实际应用中更加灵活方便。
基于SVG的无功补偿技术主要应用于电力系统中无功功率较大的负载,如电力电缆、电厂等。
通过与负载并联连接,SVG可以根据实际无功功率需求主动补偿,使电力系统达到良好的功率因数。
此外,SVG还可以解决电力系统中的谐波问题,它能够通过滤波器对负载产生的谐波进行有效的抑制,提高电能质量,减少电力设备的损坏。
在基于SVG的无功补偿技术的研究中,人们主要关注以下几个方面。
首先是控制算法的研究,目的是提高SVG的响应速度和控制精度。
通过对电网中的无功功率进行实时监测,能够准确地调整SVG的输出,使其达到最佳的补偿效果。
其次是结构设计的研究,包括SVG的拓扑结构、参数设置以及滤波器的选取等。
优化设计可以降低SVG的成本,提高性能指标。
无功补偿在低压电网中的应用与研究
无功补偿在低压电网中的应用与研究作者:付如燕来源:《科学与财富》2020年第04期摘要:无功功率是不做功的,它实际上非常有用。
实际上是线圈感应磁场储能和电容电容电场储能在交流系统中,无功平衡依然存在。
因为大多数用户是电动机、变压器和其他感性负载,我们必须使用电容功率来平衡它。
因此,无功补偿常用并联电容器。
在电力系统中,并联电容器主要用于校正功率因数。
在配电网中,电容器安装在变电站和电线杆上。
电力系统在企业,在平行于单个电容器或分组的负载。
本文根据无功补偿的原理进行分析,探讨无功补偿原理在低压电网中的应用方式以及在应用过程中所需要注意的问题,积极探讨无功补偿的应用前景。
关键词:无功补偿;低压电网;应用一、无功补偿原理电网中的电动机、变压器等电力负荷大多属于感性负荷,在运行过程中需要向这些装置提供相应的无功功率。
在电网中安装并联电容器等无功补偿装置后,可以提供感性负载所消耗的无功功率,降低电源向感性负载供电和由线路输送的无功功率,由于减少了电网中的无功功率流,可以减少线路和变压器由于功率损耗引起的无功功率传输,即无功补偿。
当电网电压波形为正弦波,且电压与电流同相时,由白炽灯,电加热器等电阻性电气设备从电网中得到的功率P等于电压U与电流I的乘积,即:P=U×I。
电感器件如电机和电力变压器,因为磁场是在运行时建立,当能量的消耗不能被转换成活性,它被称为无功功率Q,此时,电流滞后于电压一个角φ。
变配电设备的选择以视在功率s为基础,即有功和无功的矢量和:有功功率与视在功率的比值为功率因数:cos(f)=P/S无功功率的传输加重了电网负荷,使电网损耗增加,系统电压下降。
故需对其进行就近和就地补偿。
并联电容器可补偿或平衡电气设备的感性无功功率。
当容性无功功率QC等于感性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。
根据国家有关规定,高压用户的功率因数应达到0.9以上,低压用户的功率因数应达到0.85以上。
如果选择电容器功率为Qc,则功率因数为:cos(φ)= P/ (P^2 + (Q*L-Q*c)^2)^1/2在实际工程中首先应根据负荷情况和供电部门的要求确定补偿后所需达到的功率因数值,然后再计算电容器的安装容量:Qc = P(tanf1 - tanf2)=P〔(1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1)1/2〕式中:Qc一电容器的安装容量,kvarP一系统的有功功率,kWtanφ1--补偿前的功率因数角, cosf1--补偿前的功率因数tanφ2--补偿后的功率因数角, cosf2--补偿后的功率因数在大型系统中,它也被用来调整补偿无功功率电网电压,提高了电网的稳定性。
SVG技术在低压配电网中的应用
SVG技术在低压配电网中的应用摘要:SVG无功补偿技术应用于低压配电网不但可以达到无功补偿的效果,还可以有效平衡配电网三相供出电压,从多层次提升低压配电网的供电质量。
关键词:SVG;无功补偿技术;应用1.无功补偿发展概述无功补偿的全称是无功功率补偿(ReactiVePowerCompensation),是通过调节功率因数减少电网、设施损耗,在供电系统中起到非常重要的作用,对于改善配电网络运行效率起着不可或缺的作用。
无功补偿技术经历了一个不断改进与完善的交替过程,本文将其发展历程划分为以下三个阶段。
1.1电容调节式补偿阶段这一阶段主要是通过调节电容分配值实现补偿系数的调节,通常只有以下两种方式:(1)固定补偿。
固定补偿不能以线路运行的负载情况改变投入固定电容量,因此有时不但起不到提高功率因数的作用,还变成了电能消耗器件。
并且电容器件的选用,造成对线路及设施谐波的放大,对电网安全具有很大的影响。
(2)投切补偿。
通过对系统无功功率数据取样,利用真空开关分组投切电容器组实现可变化无功补偿。
早期MSC适应性差,安全性能也较差,已经逐步被淘汰。
后期发展出现FC,虽然具有很强的操作寿命,而且可以精确控制晶闸管的投切时刻,能有效减少投切时的冲击电流和操作困难,但是存在的主要问题是速率和执行效率较低。
1.2调压调容和调节电感式补偿阶段(1)通过调压调容的方式进行无功补偿。
其工作原理是根据Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出,实现离散型分级补偿。
这一阶段的补偿技术以VCQV和TSC为代表,实现了分级补偿,但由于采用机械调节方式和调压式电容,使得维修和调节操作具有很大的不方便性,缩短了设备寿命增加了工作量,并且无法实现连续性补偿调节和杂波滤波功能。
1.3调节逆变器输出电压式补偿阶段现阶段,无功功率补偿技术正在从传统的电容器并联补偿向SVG技术过渡,SVG技术现已成为最为先进的无功功率补偿技术。
SVG在电网中采用并联方式,作用等同于一个可变的无功电流源。
SVG无功补偿装置在电力系统中的应用研究(1)
能源环境SVG无功补偿装置在电力系统中的应用研究武汉供电公司(湖北武汉) 黄 欢【摘 要】随着大量非线性电力负荷谐波源在电力系统中的使用,不仅恶化了配电网供电电能质量,同时还降低了配电网供电可靠性。
文章在分析了SVG无功发生器的工作原理和功能作用后,结合工程实例,对SVG在电力系统中应用的技术要点进行了详细分析研究。
【关键词】电力系统;SVG无功发生器;无功补偿;谐波治理大功率电力电子设备在运行过程中,除了要消耗大量有功功率外,还需要吸收大量的冲击性无功功率,这样就会引起配电网系统发生低功率因数、电压波动与闪变、谐波、以及三相不平衡等问题,不仅使配电网供电电能质量逐步恶化,同时谐波还会引起配电网保护控制系统发生“拒动”、“误动”等不利情况发生,降低配电网供电可靠性。
在存在大量谐波分量的配电网系统中,进行无功补偿和谐波治理是非常必要中。
因此,将基于柔性交流输电技术的静止无功补偿装置(SVG)应用到配电网中,进行电力系统无功功率的补偿和谐波治理,对提高配电网供电电能质量和供电可靠性,就显得非常有无功补偿与谐波治理实践应用研究意义。
1、SVG无功发生器的工作原理交流电能在通过实际电力负荷消耗过程中,由于电力负荷不可能是纯容性或纯感性原因,这样就会导致负荷运行过程中,有相当一部分电能在不做功的情况下被消耗掉,进而使配电网系统中无功功率容量不断降低,供电电能功率因素值降低。
因此,需要对配电网系统中的电能功率因素进行补偿,这便是静止无功发生器(Static Var Compensator,SVG)需要完成的无功补偿任务。
SVG无功发生器是配电网中满足无功快速准确可靠补偿、减少谐波电流的无功补偿及谐波治理装置。
SVG无功发生器的基本工作原理是将自换相桥式变流电路经电抗或直接并联到配电网系统中,通过内部智能控制单元运行分析获得无功补偿策略,自动自适应的调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值(电压型无功补偿装置),或直接控制SVG装置交流侧电流(电流型无功补偿装置),就可以使该变流电路吸收或者发出满足配电网动态调节要求的无功容量,实现对配电网无功的动态补偿和谐波治理作用。
低电压配电系统中SVG的补偿技术研究
技术与应用2010年第10期 69低电压配电系统中SVG 的补偿技术研究黄妤群(福建水利电力职业技术学院,福建 永安 366000)摘要 低电压配电系统中的SVG 可以减小发电与供电设备的设计容量,减少投资,降低线损,提供稳定的供电系统,提高供、用电企业的经济效益等。
本文首先分析了SVG 的作用与工作原理,随后详细阐述了在低电压配电系统中SVG 的实现过程。
关键词:低电压配电系统陪;补偿技术;静止无功发生器In Low Voltage Electrical Power Distribution System SVG Compensation Engineering ResearchHuang Yuqun(Fujian College of Water Conservancy and Electric Power, Yongan, Fujian 366000)Abstract In low voltage electrical power distribution system's SVG may reduce the electricity generation and generating plant's design capacity, reduces the investment, reduces the line to damage, provides the stable power supply system, enhances for, uses electricity enterprise's economic efficiency and so on. The full text has first analyzed the SVG function and the principle of work, afterward elaborated in detail SVG realizes the process in the low voltage electrical power distribution system.Key words :the low voltage electrical power distribution system accompanies ;compensation technology ;static idle work generator1 引言SVG 也称为ASVC (高级静止无功补偿器),它是从并联电容器、同步调相机、SVC 等不断发展出来的新的无功补偿技术,它通过对控制算法的改进,并采用了高频电力电子开关器件和特殊的电力电子电路结构,可以实时、精确地补偿无功功率。
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分类号:TM714 密 级:
单位代码:10433 学 号:Y1004127
山东理工大学
硕士学位论文
SVG 无功补偿技术及在低压配电网 的应用研究
Research and application of Static Var Generator (SVG) in low-voltage distribution network
研究生签名: 导师签名: 时间: 时间: 年 年 月 月 日 日
山东理工大学硕士学位论文
摘要
摘
要
近年来,低压配电网中的非线性、冲击性等的负荷迅速增多,致使电网的电能质 量严重恶化。同时现代工业、商业和居民用户对电能质量提出了更高的要求。配电系 统是电力系统直接与用户相联的一个环节, 供电质量的好坏直接影响到用户的经济效 益和设备安全。基于以上原因,有必要将灵活交流输电技术 FACTS(Flexible AC Transmission System)运用于配电系统中,提高电力系统的安全性,改善供电质量。 本文首先介绍无功补偿装置的基本发展状况,以及国内外对静止无功发生器 (SVG)的研究现状及发展趋势, 然后对 SVG 基本结构和原理进行了研究, 建立了 SVG 数学模型,并对 SVG 的运行特性及稳定性进行了计算分析。无功电流信号的快速准 确获取是无功补偿的前提, 研究了瞬时无功功率理论,基于瞬时无功功率理论法和同 步旋转变换理论法, 在对其深入分析后设计了基于 dq 坐标变换的电流矢量检测算法。 为提高 SVG 的控制性能, 设计了 SVG 双闭环控制策略——电流内环和电压外环控制, 可以实现无功电流的实时动态补偿。 利用 Matlab/Simulink 强大的仿真功能,建立了 SVG 系统的整体仿真模型,包括 三种无功电流检测仿真模型、PWM 信号产生仿真模型等。通过多种运行情况的仿真 实验对本文设计的无功电流检测法和控制策略进行了验证及优化。 仿真结果表明本文 设计的 SVG 具有良好的动态性能,可以达到精确的无功补偿效果。 对 SVG 系统进行了软硬件设计。 其中硬件设计包括主电路单元、 IGBT 驱动电路、 控制电路、采样电路和电源电路等的设计。软件设计包括控制系统主程序、A/D 转换 子程序、控制算法子程序和 SVPWM 输出子程序等。