SVG动态无功补偿装置原理
矿用隔爆型动态无功补偿装置(SVG、TSC)的原理介绍及优缺点比较-1
矿用隔爆型动态无功补偿装置(SVG、TSC)原理介绍及优缺点比较一、原理简介1、静止无功发生器SVG(Static Var Generator)SVG的基本原理是,将电压源型逆变器,经过电抗器并联在电网上。
电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分,其中逆变桥由全控型可关断的半导体器件IGBT组成。
BJS-500/1140型SVG原理简图工作中,通过调节逆变桥中IGBT器件的开关,可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位,因此,整个装置相当于一个调相电源。
通过检测系统中所需的无功,可以快速发出大小相等、相位相反的无功,实现无功的就地平衡,保持系统实时高功率因数运行。
上图为SVG原理图,将系统看作一个电压源,SVG可以看作一个可控电压源,连接电抗器或者可以等效成一个线形阻抗元件。
表1给出了SVG三种运行模式的原理说明。
表1 SVG的三种运行模式运行模式波形和相量图说明空载运行模式UI = Us,IL = 0,SVG不吸发无功。
容性运行模式UI > Us,IL为超前的电流,其幅值可以通过调节UI来连续控制,从而连续调节SVG发出的无功。
感性运行模式UI < Us,IL为滞后的电流。
此时SVG吸收的无功可以连续控制。
SVG在中低压动态无功补偿与谐波治理领域得到越来越广泛的应用,其具有以下重要功用:● SVG可以补偿基波无功电流,补偿后功率因数可达到0.95以上,使被补偿网络的线电流下降30%以上,大大减小线路损耗,提升移动变压器带载能力,节能效果明显。
● SVG通过补偿基波无功电流,有效降低被补偿网络的无功突变,减小网络电压波动,抑制闪变,使供电电压更加平稳。
● SVG同时也具有有源滤波功能(APF),可对谐波电流进行补偿,能有效抑制被补偿网络中的5、7、11次谐波。
2、晶闸管投切电容器TSC(Thyristor Switched Capacitor)TSC的基本原理是按照一定的寻优模式,设计多组某次或某几次滤波器,基波下各支路呈容性,分级改变补偿装置的无功出力;滤波器某次谐波下调谐,滤该次谐波。
SVG动态无功补偿原理及功能
善电能质量等方面,发挥重要作用。
(一)、远距离输电
1.稳定弱系统电压
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科陆能源哈密源和发电有限责任公司
2. 减少传输损耗 3. 增加传输能力,使现有电网发挥最大效率 4. 提高瞬变稳态极限 5. 增加小干扰下的阻尼 6. 增强电压控制及稳定性 7.缓冲功率振荡 安装 SVG 系统也成为我国目前正在进行的并网运行提供了坚实的技 术保障。 (二)、城市二级变电站
在区域电网中,一般采用分级投切电容器组的方式来补偿系统无 功,改善功率因数,这种方式只能向系统提供容性无功,并且不能随 负载的变化而实现快速精确调节,在保证母线功率因数的同时,容易 造成向系统倒送无功,抬高母线电压,危害用电设备及系统稳定性。 SVG 系统可以快速精确地进行容性及感性无功补偿,使 SVG 在稳定 母线电压,提高功率因数的同时,彻底、方便地解决了无功倒送问题。 并且,安装新的 SVG 系统时, 可以充分利用原有的固定电容器组和 晶闸管相控电抗器(TCR)部分,用最少的投资取得最佳的效果,成 为改善区域电网供电质量的最有效的方法。 (四)、日常维护
气开关等部分组成。控制电源由四路开关电源构成,两路 DC24V 电
源系统,采用冗余方式,为触摸屏和继电器操作供电;两路直流
(DC)12V 电源系统,采用冗余方式为主控制机箱供电。主控制面板有
电源、运行和故障灯,触摸屏及急停开关组成。
触摸屏包括了启动、停止、复位、本地及远程等功能。
(3)功率柜
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故,并且设备性能、生产效率和产品质量都将受到影响。电压波动和
闪变对安全生产及人体健康都是极为不利的。
SVG 的快速响应使其特别适合于电压波动和闪变的抑制,国际大
电网(CRGRE)也将其推荐为如电弧炉等快速波动负荷引起的电压波动
浅谈动态无功补偿(SVG)设计在城市轨道交通供电系统中的应用
浅谈动态无功补偿 (SVG)设计在城市轨道交通供电系统中的应用摘要:在城市轨道交通工程中,电力系统功率因数的调节总是复杂的。
由于城市轨道交通运营初期电力系统负荷率低,电力电缆产生的无功功率难以吸收,导致系统功率因数低,无功损耗大。
另一方面,由于城市轨道交通的特点是夜间维护、白天运营,白天不同时段的负荷性质不同,电力系统的功率因数在固定时间内不符合电力部门的要求。
因此,必须引入SVG作为城市轨道交通电力系统的功率因数调节解决方案。
关键词:城市轨道交通;供电系统;动态无功补偿;功率因数调整前言城市轨道交通的运营离不开电力系统的支撑。
优化电力系统电能质量的关键在于动态调整系统功率因数,以更好地保证电能质量。
从城市轨道交通无功补偿现状出发,介绍了无功补偿装置的特点和优点,研究了将SVG无功补偿装置添加到电力系统的方法,该装置的使用可以大大提高电能质量。
一、SVG动态无功补偿装置的基本原理和组成SVG动态无功连续补偿装置是一种新型的可调连续双向补偿电源。
基本原理是:IGBT管式三相并联变换器并联并网,系统电流由电流变换器采集到SVG控制系统中,控制系统通过实时控制电路分离负载电流中的无功元件,并采用IGBT 触发控制通过调整三相变换器直流侧输出电压的相位和幅度,可以快速吸收(在感知模式下)或发射(在体积模式下)持续不断地补偿动态无功所需的无功电流。
SVG的基本原理是通过高压连接变压器将自动开关桥电路连接到电网上,正确调整桥电路交流侧输出电压的幅度和相位,或者直接控制桥电路交流电流,使电路吸收或释放符合的无功电流h .无功补偿装置H.SVG在原理上有创新突破,使电容器失效,无电容器产生无功。
全面解决了和谐环境下的动态无功补偿问题,是无功补偿的替代产物。
二、城市轨道交通无功补偿的现状城市轨道交通工程供电系统采用双层集中供电系统。
主要由110kV主变电站、35kV牵引减压联合变电站组成。
分析了电力系统的组成和负荷组成,无功补偿要求主要由牵引负荷、变压器负荷和电缆负荷以及电力照明负荷组成。
SVG工作原理、控制系统及关键技术说明
SVG⼯作原理、控制系统及关键技术说明SVG⼯作原理、控制系统及关键技术说明SVG(Static Var Generator, 动态⽆功补偿装置)是⼀种采⽤⾃换相变流电路的现代⽆功补偿装置,是当今⽆功补偿领域最新技术,⼜称为STATCOM(Static Synchronous Compensator, 动态⽆功补偿装置)。
SVG 动态⽆功补偿装置在响应速度、稳定电⽹电压、降低系统损耗、增加传输能⼒、提⾼瞬变电压极限、降低谐波和减少占地⾯积等多⽅⾯更具优势。
SVG产品技术特点:※触发、监控单元分相独⽴化设计,运⾏速度快,抗⼲扰性强;※基于瞬时⽆功功率理论的⽆功检测技术;※直流侧电压平衡控制;※完善的保护功能;※专⽤的IGBT 驱动电路,保证了IGBT ⾼频开断的可靠性,并将状态监控信息实时上传⾄上层监控系统;※链节⾃取能设计,可靠性⾼;※链式结构模块化设计,满⾜系统⾼可靠性的要求,维护⽅便;※叠层铜排应⽤,满⾜IGBT ⾼频触发的要求;※响应时间可达5ms。
※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;※能够解决负荷的不平衡问题;※电流源特性,输出⽆功电流不受母线电压影响;※对系统阻抗参数不敏感。
电⽹电能质量存在的问题1.1⾮线性负荷⼤量接⼊电⽹和负载的频繁波动,对电能质量产⽣严重影响:(1) 输电系统缺乏及时的⽆功调节,系统振荡容易扩⼤,降低输电系统的稳定性;(2) 负荷中⼼缺乏快速的⽆功⽀撑,容易造成电压偏低;(3) 功率因数低,增加电⽹损耗,加⼤⽣产成本,降低⽣产效率;(4) 产⽣的⽆功冲击引起电⽹电压降低、电压波动及闪变,严重时导致传动装置及保护装置⽆法正常⼯作甚⾄停产;(5) 产⽣⼤量谐波电流,导致电⽹电压畸变,引起:①保护及安全⾃动装置误动作;②电容器组谐波电流放⼤,使电容器过负荷或过电压,甚⾄烧毁;③增加变压器损耗,引起变压器发热;④导致电⼒设备发热,电机⼒矩不稳甚⾄损坏;⑤加速电⼒设备绝缘⽼化;⑥降低电弧炉⽣产效率,增加损耗;⑦⼲扰通讯信号;(6) 导致电⽹三相电压不平衡,产⽣负序电流使电机转⼦发⽣振动。
动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用浅析
动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用浅析摘要:目前光伏电站对投入无功补偿装置的认识不一,光伏电站认为投入 SVG 会大大增加电站的站用电量,SVG 装置发出无功仅仅对电网有益对光伏电站没有好处等。
实际是什么情况呢?笔者通过下面的粗浅分析,得出一定的结论。
一、基本原理SVG 基本原理:所谓 SVG(Static Var Generator),就是专指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。
装置的交流侧通过电抗器或变压器并联接入系统。
适当控制逆变器的输出电压以改变 SVG 的运行工况,使其处于容性、感性负载或零负载状态。
二、投入 SVG 对系统电量损耗进行相关计算1.理论计算1.1 变压器有功损耗P:变压器有功损耗,P 0 :变压器空载有功损耗,P k :变压器负载有功损耗,S 2 :变压器瞬时视在功率,S N :变压器额定容量。
公式(1)可以看出变压器的有功损耗同无功功率传递的多少是相关联的,即当无功功率加大会增加变压器的有功功率损耗。
计算实例:以某 110kV、100MVA 变压器为例进行计算,输送无功 20MVA 和有功 40MW 时的有功损耗:变压器负载有功损耗 310kW,空载有功损耗 65kW,计算有功损耗P=P 0 + P k (S 2 /S N )2 =65+310x0.2=127(kW);只输送有功 40MW 时的损耗:P=P 0 + P k (S 2 /S N )2 =65+310x0.16=114.6(kW)变压器减少无功传输会减少有功功率损耗,但从上面计算例子可以看出变压器损耗减少是 12.4 kW,以每天输送有功电量 8 小时计算,每天减少有功损耗为100kW.h,每月减少有功损耗为 0.3 万 kW.h。
1.2 输电线路有功损耗P L :线路有功损耗,R L :线路等效电阻,X L :线路等效电抗,P:线路输送的有功功率,Q:线路输送的无功功率公式(2)是线路阻抗功率损耗公式,可以看出输电线路的有功损耗同传输的无功功率多少和系统电压是相关联的,即当无功功率加大或电压减小时均会增加输电线路的有功功率损耗。
动态无功补偿装置(SVG)在变电站中的应用
动态无功补偿装置(SVG)在变电站中的应用摘要:随着电力系统的不断发展,电力负荷的变化和电力质量的要求越来越高,无功补偿技术已经成为电力系统中不可或缺的一部分。
传统的无功补偿装置存在着体积大、响应速度慢、效率低等问题,而动态无功补偿装置(SVG)则能够有效地解决这些问题。
关键词:SVG;变电站;原理;应用1 SVG的基本原理SVG是一种用于电力系统中的无功补偿设备,其基本原理是通过控制电容器和电感器的电流,实现对电网中无功功率的调节,从而达到电网的无功平衡和电压稳定的目的。
SVG通过检测电网的电压和电流信号,计算出电网的无功功率,然后根据控制策略,控制电容器和电感器的电流,使其产生与电网中无功功率相反的无功功率,从而实现无功平衡。
同时,SVG还可以根据电网的电压变化,调节电容器和电感器的电流,以保持电网的电压稳定。
SVG通过精确的电流控制,实现对电网中无功功率的调节,从而提高电网的稳定性和可靠性。
它是一种高效、灵活、可靠的无功补偿设备,被广泛应用于电力系统中。
2 SVG装置的运行状态(1)待机状态待机状态是指SVG装置处于准备工作状态,但是还没有开始正式工作的状态。
在待机状态下,SVG装置会进行自检和初始化操作,以确保其各项功能正常运行。
同时,SVG装置也会进行与其他设备的通信,以便在需要时能够及时响应。
待机状态下,SVG装置的功率输出为零,其主要功能是监测电网的电压和电流,并对其进行实时控制。
此时,SVG装置会根据电网的实际情况,调整其控制参数,以便在正式工作时能够更好地实现电力质量的改善。
(2)充电状态充电状态是指SVG装置在运行过程中,其电容器内的电荷处于充满状态。
在SVG装置运行时,其电容器会不断地吸收电网中的电能,将其存储在电容器中,以便在需要时释放出来,以实现对电网的无功补偿。
当SVG装置处于充电状态时,其电容器内的电压会逐渐升高,直到达到设定的充电电压。
此时,SVG装置会自动停止吸收电网中的电能,以避免电容器过充电而损坏。
光伏svg无功补偿原理
光伏svg无功补偿原理光伏SVG(Static Var Generator)是一种用于无功补偿的装置,利用电子器件控制功率电子开关的导通和截止来调节无功功率的流动,通过主动地向电网注入或吸收无功电流,实现电网的无功功率补偿。
光伏SVG的原理可以分为两个方面,一是无功功率补偿的原理,二是光伏SVG的控制原理。
无功功率补偿原理:光伏SVG的核心功能是对电网中的无功功率进行补偿。
在电网中,有功功率是用于进行实际功率转换,无功功率则是用于维持电网电压稳定的功率。
光伏SVG通过控制开关管的导通和截止来控制功率的流向,从而向电网注入或吸收无功功率。
当电网中无功功率过多时,光伏SVG通过将开关管开启,将电网中的无功功率吸收,并将电网中的电压稳定在额定的水平上;当电网中无功功率不足时,光伏SVG通过将开关管关闭,向电网注入无功功率,从而提高电网中的电压。
光伏SVG的控制原理:光伏SVG的控制原理主要包括电压控制和无功控制两个方面。
电压控制主要是对电网电压的监测和调节,通过采集电网的电压信号,并与设定的参考电压进行比较,从而控制开关管的导通和截止,维持电网电压的稳定。
无功控制主要是根据无功功率信息对光伏SVG进行控制,通过采集电网的无功功率信号,并与设定的参考功率进行比较,从而控制开关管的状态,实现无功功率的补偿。
除了无功功率的补偿,光伏SVG还可以实现其他功能,如谐波补偿、电流平衡等。
谐波补偿主要是通过控制开关管的导通和截止,使谐波电流和谐波电压之间的相位差为零,从而实现谐波的消除;电流平衡则是通过控制开关管的状态,使电网中的前后相电流保持平衡。
总之,光伏SVG通过控制开关管的导通和截止,实现对电网无功功率的补偿,从而稳定电网电压,保证电网正常运行。
其原理是基于电子器件的控制和调节,通过采集电网的电压和功率信息,对光伏SVG进行控制。
此外,光伏SVG还可实现谐波补偿和电流平衡等功能,从而提高电网的稳定性和质量。
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。
SVG无功补偿装置的基本原理及仿真分析
SVG无功补偿装置的基本原理及仿真分析特变电工新疆新能源股份有限公司新疆乌鲁木齐830011摘要:随着工业用电复杂性的提高和干扰因素的增多,配电网中的三相不平衡问题越加凸显,同时电网对无功补偿的需求也更加强烈。
静止无功发生器SVG 是当前电网中应用较为广泛的一种先进的无功补偿装置,其性能受电压波动的影响较小,同时装置本身产生的少量谐波对电网影响较为有限。
基于此,本文针对典型的SVG系统拓扑结构进行了研究,并基于此介绍了SVG的工作原理和控制方法。
最后通过Matlab仿真验证SVG对系统无功的调节作用以及对不平衡电流的调节作用。
关键词:无功补偿;瞬时无功;电流控制1绪论近年来随着单相大功率电气设备的不断增多,对配电网三相负载的平衡造成了很大的影响,改善配电网的三相平衡是目前较为关注的热点问题[1]。
无功功率主要用于设备间的能量转换,如电机、变压器等,本身不会对外做功[2]。
虽然如此,但无功功率依然会占用电网资源,影响电能质量,甚至由于过大的电压跌落导致系统脱网。
2 SVG基本原理2.1动态无功补偿装置SVG的特点分析SVG是建立在在静止无功发生器的基础上进行综合补偿的一种装置设备,就当前的实际情况来看,SVG是目前世界上最为先进和实用的动态无功补偿装置,具有强大的能力,能够匹配装置和电网的实际需求,进而连续发出所需容性和感性无功功率。
SVG动态无功补偿装置的主要特点和优势包括了以下几个方面的内容:第一,SVG动态无功补偿装置相较于其他补偿装置其消耗的能量更少。
就当前实际情况来看,在相同的条件和范围中,SVG动态无功补偿装置比传统的晶闸管控制电抗器以及磁控电抗器类动态调节装置耗能更加小,平均耗能只占这两种的百分之二十,大大的降低了能源的损耗;第二,SVG动态无功补偿装置的实际安装使用面积更小。
从当前的动态无功补偿装置系统的安装中来看,由于SVG动态无功补偿装置的很多组成部分是半导体,并且使用的是直流电进行储能的工作,这就大大的节约了装置的体积;第三,SVG动态无功补偿装置相较于其他装置更具安全性,这是由于SVG动态无功补偿装置在工作中是可以过滤谐波的,这样就是的风力发电系统中不需要再增加额外的滤波装置,促使发电系统更加安全稳定的运行;第四,SVG动态无功补偿装置相较于其他装置反应与反馈更加及时迅速。
SVG有源动态无功和谐波补偿装置原理
SVG有源动态无功和谐波补偿装置原理SVG(静止无功发生器)是一种新型的无功补偿装置,可以实现对动
态无功和谐波的补偿,提高电网的稳定性和电能的质量。
SVG利用逆变器
的控制策略和功率电子器件实现电网的无功补偿,抑制电网的谐波,并对
电网的运行状态进行监测和控制,从而提高电能的利用效率。
SVG的工作原理如下:
1.逆变器控制:SVG首先通过测量电网的无功指令和电流,利用逆变
器将直流电源输出成为交流电源,并通过PWM控制技术使得输出电流与电
压实现同步。
2.无功补偿:SVG通过控制逆变器的输出电流,可以实现对电网的无
功补偿。
当电网的无功功率为正值时,SVG通过控制逆变器的电流为负值,从而吸收电网的无功功率;当电网无功功率为负值时,SVG通过控制逆变
器的电流为正值,向电网注入无功功率。
3.谐波抑制:SVG还可以通过控制逆变器的PWM控制技术,生成与谐
波电流相位相反的谐波电流,并通过与电网的谐波电流相互抵消,从而实
现对电网的谐波抑制。
4.电网监测:SVG通过对电网的电流、电压等参数进行测量,通过电
网控制器对电网的运行状态进行监测。
当电网的无功功率或谐波超过一定
阈值时,SVG会通过电网控制器的反馈信号,通过逆变器控制器调整逆变
器的输出电流,从而实现对电网的补偿。
总结起来,SVG通过控制逆变器的输出电流,实现对电网的无功和谐
波的补偿。
它可以根据电网的实际需要,调整补偿的方式和程度。
SVG具
有体积小、响应速度快、补偿效果好等优点,并且具有无电压跌落、电流保持等功能,可以有效提高电网的质量和稳定性。
10KVSVG动态无功补偿资料
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二.无功补偿装置的作用。
• 提高线路输电稳定性。 • 维持受电端电压,加强系统电压稳定性。 • 补偿系统无功功率,提高功率因素。 • 谐波动态补偿,改善电能质量。 • 抑制电压波动和闪变。 • 抑制三相不平衡。
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三.电网中无功的增大对系统的影响?
• 无功功率的增加,会导致电流增大和视在 功率增加,从而使发电机、变压器及其他 电器设备容量和导线容量增加。同时,电 力用户的启动及控制设备、测量仪表的尺 寸和规格也要加大。
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• 控制柜屏面说明
• 装置提供了液晶操作面板、控制按 钮和远程后台三种方式对装置进行 操作。液晶操作面板和控制按钮布 置在控制柜上,远程后台一般安放 在离装置有一定距离的远程监控室。 控制柜上的控制按钮任何时候均有 效,液晶面板和远程后台的控制指 令任何时候只有一个有效,通过控 制柜液晶面板的“本地/远程”命令 选择。
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一.什么是无功补偿?
• 电网中的电力负荷如电动机、变压器等, 大部分属于感性负荷,在运行过程中需向 这些设备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设备以后,可 以提供感性负载所消耗的无功功率,减少 了电网电源向感性负荷提供、由线路输送 的无功功率,由于减少了无功功率在电网 中的流动,因此可以降低线路和变压器因 输送无功功率造成的电能损耗,这就是无 功补偿。
• 功率模块的控制器,除了采样回路、保护 回路和输出驱动回路外,几乎所有的逻辑 和通讯处理均采用大规模 FPGA 芯片完成 ,智能化的设计使得硬件设计简单,软件 设计灵活,便于以后的功能修改和升级, 而且可靠性高,受功率器件的干扰小。
svg无功补偿原理
svg无功补偿原理
无功补偿是指在电力系统中通过一定的措施,将系统中发生的无功功率引起的问题最小化或消除的过程。
无功补偿的原理可以通过SVG(Static Var Generator)来实现。
SVG是一种通过电子器件来进行无功补偿的装置。
它由一组可控的电子开关、电容器和电感器组成。
这些开关可以根据系统的需求进行开关动作,从而调整系统中的无功功率。
具体实现无功补偿的原理如下:
1. 感应无功补偿:当电力系统中的负载变化时,会产生额外的无功功率。
SVG通过控制电子开关的状态来调整系统中的电容和电感器,从而改变系统的等效电抗,来补偿这部分感应无功功率。
2. 电容无功补偿:电容无功补偿主要用于电力系统中的电感负载。
SVG通过将电容器连接到系统中,可以产生与电感器相反的无功电流,从而将系统中的无功功率补偿掉。
3. 谐波无功补偿:电力系统中的谐波会引起额外的无功功率,导致系统中的功率因数下降。
SVG可以通过控制电子开关的状态来过滤掉谐波,从而改善系统的功率因数。
综上所述,SVG通过调整电子开关的状态,控制系统中的电容和电感器,实现感应无功补偿、电容无功补偿和谐波无功补偿。
通过这些补偿措施,可以有效地解决电力系统中的无功功率问题,提高系统的稳定性和能效。
SVG高压动态无功补偿装置
KYSVG 高压动态无功补偿装置是一种采用自换相变流电路的动态无功补偿装置 , 是目前高压无功补偿领域最先进的技术, 学术上又成为 STATCOM (STATICSYNCHRONOUSCOMPENSATOR ,动态无功补偿装置。
上海坤友电气有限公司的 KYSVG 高压动态无功补偿装置再响应速度、降低系统损耗、稳定系统电压、增加线路传输能力和变压器输出能力、提高瞬变电压极限、降低谐波电流、减少占地面积及有色金属损耗等诸多方面更具优势。
产品性能特点 :动态响应速度快:KYSVG 高压动态无功补偿装置具有 5MS 以内的快速输出无功特性, 因而对快速的冲击负荷具有更好的补偿效果, 对闪变有更好的抑制效果; 连续补偿范围广:KYSVG 高压动态无功补偿装置可以从额定感性工况到额定容性工况分相连续无缝输出无功功率。
优异的谐波输出特性:KYSVG 高压动态无功补偿装置既可以输出近似正弦波的无功电流(不含谐波,用于电网补偿 ,也可以输出设定次数的谐波电流(用于负荷谐波滤波 ,即 SVG 输出电流是完全有源可控的,完全满足用户的需要; 占地面积小:KYSVG 高压动态无功补偿装置以大功率半导体功率器件构成的逆变器为核心,使用直流电容器储能,特别适合于对占地面积要求较高的场合。
KYSVG 高压动态无功补偿装置可做成移动式装置。
高效率:KYSVG 高压动态无功补偿装置采用新型低损耗 IGBT 功率器件,直接输出电压范围 1KV -35KV ,省去了连接变压器, KYSVG 高压动态无功补偿装置效率可达 99%以上;超强补偿能力:KYSVG 高压动态无功补偿装置输出电流不依赖于系统电压, 表现为恒流源特性,在系统电压跌落到 20%时仍可以输出额定无功电流,具有更宽的运行范围;高可靠性:KYSVG 高压动态无功补偿装置采用 N +1或 N +2冗余主电路拓扑结构,一个(或两个链节单元损坏后仍可继续满负荷运行; KYSVG 高压动态无功补偿装置对外部系统运行条件和结构变化不敏感。
svg动态无功补偿装置工作原理
svg动态无功补偿装置工作原理
SVG动态无功补偿装置的工作原理是利用半导体开关器件控制电路中的直流电压,实现对电力系统电压、电流相位进行调节,从而达到无功补偿的目的。
具体来说,SVG装置通过三相桥式整流器将电网中的交流电转换为直流电,并通过电容器进行滤波和储能。
同时,SVG设备控制系统中的计算机对电网功率因数进行实时监测和计算,并根据所测量的无功功率值和所设定的目标功率因数值,自动调节SVG中的控制器输出,以控制电路的直流电压,从而对电网中的无功功率进行补偿,提高电网功率因数。
在实际运行中,SVG装置能够以极高的精度控制电网的功率因数,有效地改善电网的稳定性和可靠性,同时降低电网能耗,提高电网运行的经济性。
高压动态无功补偿与滤波装置SVG概述
高压动态无功补偿与滤波装置(SVG)概述第一篇、SVG产品概述柔性交流输电系统(FACTS)技术是电力行业世界前沿科技,它是指采用电力电子型静止控制器来加强交流输电系统可控性和增强输电线路功率传输能力。
静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator, STATCOM,又称为SVG)是FACTS 中的一种重要装置,是一种新型的动态无功补偿装置,它在输电网、受端大电网和用户侧电能质量控制中都有广阔的应用,其核心的大功率换流器技术也是FACTS的核心技术。
1.1SVG原理及结构1)、SVG的原理电容无功补偿的原理是:容性无功功率在本质是电压与超前它90°的电流的乘积。
感性无功功率是电压与滞后它90°的电流的乘积。
而SVG的原理就是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就可以使该电路吸收或者发出满足要求的超前90°或滞后90°的无功电流,从其原理上来补偿和实现动态无功补偿的目的。
SVG以三相大功率电压逆变器为核心,其输出电压通过变压器或电抗器接入系统,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与容量,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。
其原理如下图所示:图1 SVG工作原理示意图2)、SVG的组成SVG的组成部分主要由连接电抗器、启动装置、IGBT换流阀组、控制系统、等部分组成。
请参考示意图:1.2SVG 补偿技术的优势SVG型动态无功补偿与谐波治理装置是目前最先进的动态无功补偿技术。
具备补偿性能强、谐波特性好、运行安全性可靠性高、占地面积小、损耗小噪音低、可靠性高维护量小等特点。
(1)补偿性能强:动态快速连续调节无功输出,最大限度满足功率因数补偿要求,任意时刻的功率因数按近1.0,设备投资效益高。
(2)谐波特性好:SVG不产生谐波电流,而且能有源滤除负载产生的各次谐波电流,很好的满足了各个行业无功补偿与谐波治理的综合需求。
10KVSVG动态无功补偿资料
开启柜
• 开启柜由开启开关、充电电阻 等几种部分构成。
• SVG 装置旳开启方式设计为自 励开启。在主开关合闸后,系 统电压经过充电电阻对功率单 元旳直流电容进行充电,当充 电电压到达额定值旳 80%后, 控制系统闭合开启开关,将充 电电阻旁路。
• 控制柜屏面阐明
• 装置提供了液晶操作面板、控制按 钮和远程后台三种方式对装置进行 操作。液晶操作面板和控制按钮布 置在控制柜上,远程后台一般安放 在离装置有一定距离旳远程监控室。 控制柜上旳控制按钮任何时候都有 效,液晶面板和远程后台旳控制指 令任何时候只有一种有效,经过控 制柜液晶面板旳“本地/远程”命令 选择。
2. 装置主要技术参数
a) 额定工作电压:10kV; b) 工作电压范围(p.u.):0.4 pu~1.2p.u; c) 额定容量:10Mvar; d) 输出无功范围:从感性额定无功到容性额定无功范围内连续变化; e) 控制器响应时间:<1ms; f) 输出电压总谐波畸变率(并网前):<5%; g) 输出电压总谐波畸变率(并网后):<3%; h) 输出电流总谐波畸变率:<3%; i) 输出电压不对称度:<1%; j) 效率:>99%; k) 环境温度:-25℃~+40℃; l) 人机界面:采用中文显示操作界面
• 电子旁路回路采用进口 IGBT 器件,动作迅 速且可靠,确保了功率模块发生故障情况 下,控制器能够在 1ms 时间内将故障模块 可靠旁路。
• 功率模块旳控制器,除了采样回路、保护 回路和输出驱动回路外,几乎全部旳逻辑 和通讯处理均采用大规模 FPGA 芯片完毕 ,智能化旳设计使得硬件设计简朴,软件 设计灵活,便于后来旳功能修改和升级, 而且可靠性高,受功率器件旳干扰小。
光伏svg无功补偿原理
光伏svg无功补偿原理光伏SVG无功补偿原理是指在光伏发电过程中,通过SVG (Static Var Generator,静止无功发生器)来实现对系统无功功率的补偿。
无功补偿是电力系统稳定运行和电能质量改善的重要手段之一。
光伏SVG无功补偿原理首先需要了解光伏发电产生的无功功率的来源。
光伏发电系统中的逆变器会将直流电能转换为交流电能,并将其注入到电网中。
然而,光伏发电系统的输出功率受光照强度和温度等因素的影响,会出现波动。
这种波动会导致发电系统产生大量的无功功率。
因此,光伏发电系统需要通过无功补偿来使系统的功率因数接近1,以维持电网的稳定运行。
光伏SVG无功补偿原理的主要内容包括无功功率补偿原理和SVG控制原理。
无功功率补偿原理是指通过将逆变器输出装置与SVG耦合,利用SVG来补偿光伏发电系统产生的无功功率。
无功功率补偿可以分为静止型和动态型两种方式。
静止型无功功率补偿是通过调节SVG的输出电流来实现,可以有效地消除光伏系统产生的无功功率。
动态型无功功率补偿则是根据无功功率变化的速度实时调整SVG的输出电流,并通过反馈机制使其能够动态地跟踪和补偿无功功率。
无论是静止型还是动态型,无功功率的补偿是通过控制SVG的输出电流来实现的。
SVG控制原理主要包括电流控制和电压控制两种方式。
电流控制是指通过对SVG的输出电流进行控制来实现无功功率补偿。
电流控制需要根据光伏发电系统的无功功率变化情况来调整SVG的输出电流,以使其与需要补偿的无功功率相等。
电压控制是指通过对SVG的输出电压进行控制来实现无功功率补偿。
电压控制需要根据光伏发电系统的输出电压变化情况来调整SVG的输出电压,以使其在额定电压范围内维持稳定。
除了上述的无功补偿原理和SVG控制原理外,光伏SVG无功补偿原理还涉及到一些其他关键技术。
例如,无功补偿的计算方法、SVG的谐波抑制技术、SVG与光伏逆变器的协同控制等都是光伏SVG无功补偿原理中需要考虑的重要因素。
svg无功补偿工作原理
svg无功补偿工作原理
SVG无功补偿工作原理是通过引入补偿电容器或电感器来改
善电力系统的功率因数。
当电力系统中存在无功功率时,引入补偿装置可以在一定程度上抵消无功功率,从而提高功率因数。
具体工作原理如下:
1. 补偿电容器:当电力系统中存在感性负载时,会产生感性无功功率。
此时,通过加入补偿电容器,可以在电力系统中产生容性无功功率,与感性无功功率抵消,从而减少系统的总无功功率。
补偿电容器的容量根据感性无功功率大小来确定,一般可采用固定容量的电容器或可调节容量的电容器。
2. 补偿电感器:当电力系统中存在容性负载时,会产生容性无功功率。
此时,通过加入补偿电感器,可以在电力系统中产生感性无功功率,与容性无功功率抵消,从而减少系统的总无功功率。
补偿电感器的电感值根据容性无功功率大小来确定,一般可采用固定电感值的电感器或可调节电感值的电感器。
总的来说,SVG无功补偿工作原理是通过在电力系统中引入
补偿装置,利用补偿电容器或电感器产生与负载产生的无功功率相反的无功功率,实现无功功率的抵消,从而提高功率因数,改善电力系统的稳定性和效率。
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一.工作原理STA TCOM-的基本原理是利用可关断大功率电力电子器件(如IGBT)组成自换相桥式电路,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,就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿的目的。
品采用基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方式,逆变主电路采用IGBT组成的H桥功率单元级联拓扑结构,并辅助以小容量储能元件。
它由几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦输出电压,这种逆变器由于输出电压电平数的增加,使得输出波形具有更好的谐波频谱,并且每个开关器件所承受的电压应力较小,不需要均压电路,可避免大dv/dt所导致的各种问题。
因此这种逆变器可称为“完美无谐波”变流器。
二.主要功能◆提高线路输电稳定性在长距离输电线路上安装SVG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,加强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SVG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,节能降耗电力系统中的大量负荷,如异步电动机、电弧炉、轧机以及大容量的整流设备等,在运行中需要大量的无功;同时,输配电网络中的变压器、线路阻抗等也会产生一定的无功,导致系统功率因数降低。
对电力系统而言,负荷的低功率因数会增加供电线路的能量损耗和电压降落,降低了电压质量。
同时,无功也会导致发电、输电、供电设备的利用率降低;对于电力用户而言,低功率因数会增加电费支出,加大生产成本。
◆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。
引起电压闪变的典型负荷有电弧炉、轧钢机、电力机车等。
SVG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SVG。
◆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。
SVG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。
三.应用领域本公司研制的STA TCOM广泛应用于石油化工、冶金、电力、煤炭、电气化铁路、风电厂以及其他具有或者靠近冲击性负荷和大容量电动机的工业领域,可以在节能降耗、提高电网安全性和稳定性、提高电网功率因数、改善电能质量等方面,发挥重要作用。
1.远距离输电◆稳定弱系统电压◆减少传输损耗◆增加传输能力,使现有电网发挥最大效率◆提高瞬变稳态极限◆增加小干扰下的阻尼◆增强电压控制及稳定性◆缓冲功率振荡安装SVG系统也成为我国目前正在进行的并网运行提供了坚实的技术保障。
2.城市二级变电站在区域电网中,一般采用分级投切电容器组的方式来补偿系统无功,改善功率因数,这种方式只能向系统提供容性无功,并且不能随负载的变化而实现快速精确调节,在保证母线功率因数的同时,容易造成向系统倒送无功,抬高母线电压,危害用电设备及系统稳定性。
SVG 系统可以快速精确地进行容性及感性无功补偿,使SVG在稳定母线电压,提高功率因数的同时,彻底、方便地解决了无功倒送问题。
并且,安装新的SVG系统时,可以充分利用原有的固定电容器组和晶闸管相控电抗器(TCR)部分,用最少的投资取得最佳的效果,成为改善区域电网供电质量的最有效的方法。
3.电弧炉电弧炉做为非线性及无规律负荷接入电网,将会对电网产生一系列不良影响,其中主要是:◆导致电网严重三相不平衡,产生负序电流◆产生高次谐波,其中普遍存在如2、4次偶次谐波与3、5、7次等奇次谐波共存的状况,使电压畸变更趋复杂化◆存在严重能够的电压闪变◆功率因数低4.轧机轧机及其他工业对称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,降低了生产效率。
◆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。
安装SVG系统可以完美地解决上述问题,保持母线电压平稳,无谐波干扰。
5.电力机车供电电力机车运输方式在保护环境的同时也对电网造成了严重“污染”,因电力机车为单相供电,这种单相负荷就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。
目前世界各国解决这一问题的唯一途径就是在铁路沿线适当位置安装SVG系统,通过SVG 的分相快速补偿功能来平衡三相电网,并提高功率因数。
SVG以其优异的性能价格比不仅从技术上而且从经济上完美地解决了这一问题。
6.提升机等重工业负荷提升机等其他重工业负载在工作中会对电网产生如下影响;◆引起电网电压降及电压波动◆功率因数低◆传动装置会产生有害高次谐波安装SVG可以完美地解决上述问题四.技术优势STA TCOM是目前最为先进的无功补偿装置,基于电压源型逆变器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃。
它不再采用大容量的电容、电感器件,而是通过电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。
从技术上讲,STATCOM较传统的无功补偿装置有如下优势:(1)响应速度更快STA TCOM响应时间:≤10ms。
传统静补装置响应时间:≥20ms。
STA TCOM可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换,这种无可比拟的响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。
(2)电压闪变抑制能力更强SVC对电压闪变的抑制最大可达2:1,STA TCOM对电压闪变的抑制可以达到5:1,甚至更高。
SVC受到响应速度的限制,其抑制电压闪变的能力不会随补偿容量的增加而增加。
而STA TCOM由于响应速度极快,****装置容量可以继续提高抑制电压闪变的能力。
(3)运行范围更宽STA TCOM能够在额定感性到额定容性的范围内工作,所以比SVC的运行范围宽很多。
更重要的是,在系统电压变低时,STATCOM还能够输出与额定工况相近的无功电流。
(4)补偿功能多样化本公司STATCOM不仅具有快速补偿系统无功功率的目的,还能够根据用户实际需要,对负荷谐波电流、负序电流等电能质量问题进行综合补偿。
(5)谐波含量低本公司STATCOM采用了载波移相PWM技术和功率单元级联多电平技术,自身产生的谐波含量极低,装置输出侧无需滤波器。
(6)占地面积小由于无需高压大容量的电容器和电抗器做储能元件,STATCOM的占地面积通常只有相同容量SVC的50%。
五.结构特点STA TCOM-主要由输入开关柜、变压器框、功率柜、、控制框等组成。
(1)输入变压器◆将电网电压变为适合功率单元工作的电压。
◆实现高压与低压的电气隔离,各功率单元之间相对独立,所以可以较容易地引入软开关控制,直流侧的均压比较容易实现,增加系统可靠性。
(2)功率单元◆STA TCOM-的核心主电路,用以实现功率变换,其所示。
◆模块化设计,功率单元的结构和电气性能完全一致,单元可以互换。
(3)输出电抗器◆用于将STATCOM-与电网连接起来,实现能量的缓冲。
◆减少STATCOM-输出电流中的开关纹波,降低共模干扰。
(4)控制柜◆柜式结构,用于对STATCOM-及其辅助设备的实时控制。
◆实现STATCOM-与上位机及控制中心的通讯。
(5)全数字化控制系统◆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。
(6)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。
◆内置PLC,可以和用户现场灵活接口,满足用户特殊需求六.产品特点STA TCOM以高可靠性、易操作、高性能为设计目标,满足用户对提高配电电网的功率因数的迫切需要。
STA TCOM采用新型IGBT功率器件,全数字化微机控制,具有以下特点:1、安装、设定、调试简便;2、实时跟踪负荷变化,动态补偿无功功率,提高系统功率因数;3、采用光纤触发技术,实现一次系统与二次系统的电气隔离,解决干扰问题,做到了高可靠性和控制性;4、主电路采用IGBT组成的H桥功率单元级联作逆变主电路的结构形式,输出由阶梯正弦PWM波形叠加而成,波形正弦度好;5、功率电路模块化设计,维护简单,互换性好;6、动态响应时间快;7、实时跟踪电网电流的变化,对电网无功功率实现动态无级补偿;8、投切时无暂态冲击,无合闸涌流,无电弧重燃,无需放电即可再投;9、保护功能齐全,具有过压、欠压、过流、过热等保护,运行可靠性高;10、维护量小,运行成本低;11、控制器实现全数字化,人机界面友好显示,并且具有联网通讯功能;12、控制器具有高可靠性,而且操作简单,与系统连接时,不需要考虑交流系统相序,补偿装置保护措施齐全;13、装置电路参数精心设计,发热量小,设备结构紧凑,占地面积小;14、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,可保持正常运行;15、改善电压质量,稳定系统电压,抑制电压闪变;16、可并联安装,极易扩展容量。
七.执行标准GB/T 3797-2005 电控设备第二部分,装有电子器件的电控设备;GB/T 3859.1-1993 半导体变流器基本要求的规定;GB/T 3859.2-1993 半导体变流器应用条列;GB/T 3859.3-1993 半导体变流器变压器和电抗器;GB 4208-1993 外壳防护等级(IP代码);GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波;GB 3906-2006 3.6kV~40.5kV交流金属封闭式开关设备和控制设备;GB/T 12668.2-2002 调速电气传动系统;GB 1985-89 交流高压隔离开关和接地开关;DL/T 404-1997 户内交流高压开关柜订货技术条件;GB/T 14808-2001 交流高压接触器和基于接触器的电动机起动器;GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求。
八.接线图STA TCOM与6KV-10KV电网的连接如图所示。
STATCOM装置与6KV-10KV电网的连接图(本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
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