SVG动态无功补偿装置简介

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1、us超芮电流弋SVG发出连维可务忧功/.感性运行模式U)jxhSVG收连续可羟无功z应用于系统补偿应用于负荷补偿SVG的原理及应用方式性能特点和传统的SVC相比，SVG具有以下独特的优点：1. 启动冲击小SVG部分采用H励方式起动，启动快速且冲击电流限制在很小的幅值；响应时间小于10ms2. 任意组合的连续补偿范围SVG可以从额定感性工况到额定容性工况连续输出无功，和固定电容器组合可构成任意范围的连续补偿；3动态响应速度快SVG的快速动态响应SVG具有10ms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；而传统的SVC响应时间一般在40nis-60ms

2、（太快可能引起电抗和电容器产生振荡）。4. 优异的谐波输出特性SVG既可以输出近似正弦波的无功电流（不含谐波，用丁电网补偿），也可以输出设定次数的谐波电流（用丁负荷谐波滤波），即SVG输出电流是完全有源可控的，完全满足用户的需耍；而SVC产生大量不可控的谐波电流，乂附带大量不可控的无源滤波支路來实现自身产生的谐波电流的滤波。5. 占地面积小SVG以半导体功率器件构成的逆变器为核心，使用有流电容器储能，无SVC中体积庞大的滤波支路和电抗器，安装尺寸一般只有SVC的1/5-1/3,特别适合丁对占地面积要求较高的场合。SVCSVG6. 高效率SVG采用新型低损耗IGBT功率器件，胃接输出电压范围lk

3、V-35kV,省去了连接变压器，装置效率可达99%以上；而由于损耗曲线特性优于SVC（SVC空载时损耗达到最大），SVG的等效运行损耗一般只有SVC的1/3-1/2,等效运行耗电量大大低于SVCo7. 超强补偿能力SVG输出电流不依赖丁系统电压，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；而SVC输出电流与系统电压成正比下降,使得达到同等补偿效果SVG容量可以比SVC容量小20%30%。通过对固定电容器组的综合控制，可以更好的满足系统和负荷的补偿范围耍求。对某一容量异歩电动机起动的补偿SVC需要260MVE.STATCOM只需200Mvar8高可靠性S

4、VG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；在系统短路故障条件下，SVG可连续稳定运行，而SVC因可控硅触发问题可能发生闭锁退出运行；SVC使用了大量电容器电抗器，当外部系统容量与补偿装置的容量可比时，SVC会产生不稳定性而发生振荡，而SVG对外部系统运行条件和结构变化不敏感。SVG还避免了功率器件的直接串联。N+1或N+2冗余运行的链式换流器，避免了IGBT器件的肖接串联9.多种补偿功能抑制电力系统过电压，改善系统电压稳定性提高系统暂态稳定水平，减少低压释放负荷数量，并防止发生暂态电压崩溃动态地维持输电线路端电压，提高输电线路稳态传输功率极限阻尼

5、电力系统功率振荡在负荷侧，能抑制电压闪变、补偿负荷不平衡、提高负荷功率因数、滤除谐波。功能1.模块化的电路结构SVG的核心是基于IGBT器件的链式逆变器。链式逆变器每相由多个功率模块输出串联而成，功率模块采用N十1或N十2冗余运行结构；模块控制采用大规模FPGA芯片载波移相多电平空间矢量PWM控制策略，电路简单，抗干扰能力强，可靠性高；采用H励起动技术，使得装置投入时冲击电流小；模块面板共4个电气端子，2个光纤端子，接线简单，还设有若干状态及故障指示灯，方便维护及检修。、_RS485去监控系统电容器综合投切控制2.控制 采用基于三DSP及多FPGA的全数字化控制器MLCCON,具有高集成度，可

6、靠性高； 现场可设定控制方式:系统补偿或负荷补偿及负荷补偿谐波次数； 采用快速瞬时无功电流控制策略,可实现系统短路故障时的连续稳定运行； 采用进口PLC实现多组固定电容器的综合投切控制。 控制器全封闭防尘设计，无需冷却风扇，大大提高可靠性。MLCCON全数字化控制器3. 监控与人机接口 本地监控功能由DSP及进口PLC共同完成，采用触摸屏中文/英文显示界面，比嵌入式工控机界面硬件可靠性高，更适用于工业现场电磁环境； 本地监控面板能进行各种控制操作和参数设置； 显示而板具有功率模块冇流电压、功率模块故障/旁路状态、输出电流、负荷电流、故障显示及故障追忆等功能，可显示输出电流波形; 远方通信监控接

7、口为RS232/RS485和CAN总线，备有计算机网络监控的RJ45扩展口和通信转换模块，可以灵活支持Modbus、Prof让us、TCP/IP和IEC61850等通信协议； 可以通过远方计算机进行实时状态监控； 具有GPRS远程接口，装置通过联网装置，将系统运行数据、状态量和报警信息等，利用GPRS网络发送到本公司后台服务器，实现对现场的实时监控，以确定其安全情况和运行情况，大幅提高了系统运行的可靠性及可维护性。4. 参数设定功能 具有多种功能参数设置，方便不同负荷对象运行参数的现场配置； 所有功能参数项用中文提示，所有功能参数具有停电保持功能（双份），可以整体备份或恢复。5. 不停电控制电

8、源控制电源采用多模块并联运行且带肖流UPS后备，当交流控制电源停电时，由直流UPS后备提供控制电源，装置运行不受影响。6. 电磁兼容功率模块和主控系统采用光纤连接，具有很高的通信速率和抗干扰能力，安全性好。特殊设计的柜体内的电磁屏蔽措施，使得装置在有电磁干扰的环境中工作时不受影响，同时，其他设备也不会受装置所产生的电磁场的影响。应用实例1.SVG用于电网补偿上海市电力公司为提高系统暂态电压稳定水平、减少故障时低压释放负荷数量，决定在黄渡分区西郊变电站投运一台50MvarSTATCOM装置（由清华大学柔性输配电系统研究所负责全部技术研发工作），并实现已有4组固定电容器的综合控制以达到最优补偿效果

9、。2.SVG用于电弧炉补偿冶金行业的交、宜流电弧炉是非线性的冲击负荷，炉料熔化期间电弧的不稳定，给系统带來有功、无功冲击。无功功率的冲击带來了母线电压的持续波动，造成了闪变现象的产生。交流电弧炉三相放电电弧的差异还造成负荷电流不平衡，而直流电弧炉则造成多次谐波电流超标。采用SVG可以对电弧炉实现动态无功、谐波及不平衡负荷电流的补偿，大幅度提高母线电压稳定度（完全满足国家标准），显著减少断弧现象，提高了冶炼效率，吨钢电耗量一般可减少10%以上，单炉冶炼时间也可缩短8%15%,也可大大降低谐波过电压带來的电缆绝缘损坏频度，带來显著的经济效益。瑞典的UddeholmTooling钢铁公司在1999年

10、为其66吨电弧炉配置了土22MVar的SVG装置。安装SVG后钢厂的各项指标变化如下表。该钢厂每年节能降耗和增产的经济效益总和可达千万元人民币。电炉母线电压10.5kV电弧炉额定功率31.5/37.8MVA精炼炉额定功率6/7.7MVASSVC的动态卞M尝范围+22MVA电压闪变减少倍数35补偿后公共连接点处电压闪变水平Pst(95%)=1公共连接点处功率因数P.F.0.95电极消耗减少0.27Kg/吨(11%)耗电减少25度/吨（4%）单炉冶炼时间减少48分钟(*14.5%)SVG抑制电弧炉电压闪变效果3.SVG用于轧钢机补偿轧钢机负荷由大功率H流电动机、异步电动机、同步电动机及各种肖流整流

11、器、交流变频调速器等大功率电力电子设备组成，冲击大、无功消耗大、谐波电流大、功率因数低，造成母线电压反复波动，大量谐波电流流入电网，使配网损耗变大，同时造成谐波尖峰电压，损坏电缆绝缘。这些特征造成电网不能满足国家电能质量标准的要求，不利丁电网经济运行,对用户电气设备也造成恶劣影响。采用SVG对轧钢机负荷进行补偿，可以稳定系统母线电压，满足生产需耍，并大大节约系统无功损耗，而且避免传统SVC等阻抗型补偿装置带來的系统谐振或者谐波放大等问题，极大的提高电网的安全性。152010谐液次数SVG对轧钢机的谐波补偿效果4-SVG用于风力发电场补偿风力发电场一般短路容量小，风力发电机输出功率的波动或负荷的

12、波动都可能造成接入母线的电压波动频繁，不仅影响了电网的电能质量，对风机的正常发电运行也造成了影响。SVG的动态性能优异，性价比高，非常适用丁风电场无功补偿。国外的风电场已普遍开始应用SVG进行无功快速补偿。23G44KVPowerTransllonner7W126MVAw*M0%LTC7MZon75MVAbose44KVUnctevgroundCollectorgiML61台1.65MW凤机总发f&1100.65MW4俎+16Mv3r并联电容器，+64Mvar1俎-17Mvar并联电抗審4MvarSTATCOM,16Mvar总动态无功范-33Mvar-+80MvarCCTB5VWMUAR1SM

13、VMR主控制器|f7MVAR16MVARHydroOne230kVTransmissianAstern控制5-SVG的其他应用其他应用包括电气化铁路的综合电能质量补偿、大型工业用户的综合电能质量补偿。技术指标标准通用的标准包括GB,UL,IEEE逆变器类型饶式换流器，采用IGBT器件装置容量lMvar200Mvar并网点电压等级45Hz-55Hz,6kV/10kV/27kV/35kV并网点电压允许波动范围30%额定电压到120%额定电压启动方式自励启动，启动冲击电流小控制电源45Hz-55Hz,380V+20%,内含免维护后备电源无功输出范围额定感性到额定容性无功，连续调节无功输出特性电流源输

14、出，在系统电压降低到20%仍输出额定容性无功电流补偿控制方式系统补偿或负荷补偿系统补偿功能电压调节、无功调节、暂稳控制、阻尼控制负荷补偿功能功率因数补偿、电压闪变抑制、谐波补偿、负荷不平衡补偿无功输出响应速度lms10ms综合补偿控制可控制多组补偿电容器或电抗器的自动投切过载能力标准：允许10%连续过载，20%过载5秒，30%过载立即保护故障处理链式换流器采用N+1/N+2冗余运行，故障功率模块自动旁路，装置运行不受影响效率满载时大于99%保护功能输出过电流、系统短路、系统过压.PT断线.过温、水冷故障、通信失败等保护远程监控数字方式：RS485、CAN.Modbus、ProfibusTCP/

15、IP,GPRS6路可编程外部开关量输入(DC24V)信号输出4路可编程模拟量输出(020mA)；6路可编程开出(DC24V/50mA)；人机界面中文液晶触摸屏图文人机界面噪声在距离装置1米的范闱内任何一个方向进行测试，所测得的装置噪卢不超过80分贝装置尺寸根据具体型号确定运行环境要求0-40oC,95%相对湿度存储/运行环境温度-40-70oC抗震抗地震能力为7级，振动0.5G海拔高度1000米以下SVG与SVC的比较比较内容SVGSVC无功控制能力从额定容性到额定感性无功连续运行连续，容性无功由FC或滤波器组提供，TCR只提供感性无功无功补偿响应速度快速冲击负荷补偿效果电压对补偿效果的影响同

16、等补偿效果所需容量占地面积响应速度快(1ms-10ms)不引起电网谐振输出无功电流与系统电压无关1.0小(为SVC的1/5-1/3倍)响应速度慢(40ms60ms)需要考虑电网谐振问题较差系统电压下降时输出无功电流成比例下降1.21.3输出谐波系统补偿时很可忽略；产生大量谐波，需多组滤波器负荷补偿时吸收负荷谐波电流价格比校SVG价格与SVC相当铜铁价格的上升对SVC成本形响大典型0-lOOMvar电路100MVACompensatorTransformer人220kV35kVKWKJtH+50MvarFixedCapacitor+/-50MvarSVG220kY皿am损耗与输出无功的关系0-0

17、.3V/02/10仔0.750.GO.450.30.15o0.51.0l6：hnMp.u)OlOONvorSVC逼冬一云#30一S9综合性能/价格比WaOlOOHSTAKM零无功输出时损耗不到SVC的三分之一；零到半载运行时等效损耗大大小于SVC性价比高SVG优点：补偿能力强、速度快、占地小.损耗小零无功时TCR需运行在额定输出，损耗大；零到半载运行时等效损耗远大于SVG性价比低SVC缺点：反应慢、谐波大、占地面积大.损耗大SVG产品系列6kV系列（注：尺寸如有变动，恕不另行通知，具体尺寸以技术协议为准）型号SVG容量(Mvar)SVG额定输出电流（A）冷却方式SVG安装室尺寸（高3.5m）F

18、C安装室尺寸高3.5m）长(m)宽(m)长(m)宽(m)CEGW-06/4/02192风冷7.53.57.53.0CEGW-06/6/03288风冷8.03.58.03.0CEGW-06/10/05480风冷9.03.59.03.010好系列（注：备尺寸如有变动，恕不另行通知，具体尺寸以技术协议为准）型号SVG容量(Mvar)SVG额定输出电流（A）冷却方式SVG安装室尺寸（咼3.5m）FC安装室尺寸（高3.5m）长(m)宽(m)长(m)宽(m)CEGW-10/4/02115风冷9.03.59.03.0CEGW-10/6/03173风冷9.03.59.03.0CEGW-10/10/05288风

19、冷10.03.510.03.0CEGW-10/16/08480风冷11.03.511.03.5CEGW-10/20/010576风冷11.53.511.53.5CEGW-10/30/015864风冷14.53.514.53.5CEGW-10/40/0201151水冷15.53.015.53.0CEGW-10/60/0301735水冷16.53.016.53.035kV系列（注：备尺寸如有变动，恕不另行通知，具体尺寸以技术协议为准）型号SVG容量(Mvar)SVG额定输出电流（A）冷却方式SVG安装室尺寸（高40m）FC安装室尺寸（高4.Om）长(m)宽(m)长(m)宽(m)CEGW-35/16/08132风冷17.03.07.86.0CEGW-35/32/016264风冷19.03.09.07.0CEGW-35/60/030495水冷11.56.011.57.0CEGW-35/80/040660水冷13.56.013.57.0CEGW-35/100/050825水冷13.56.013.57.0CEGW-35/150/0751237水冷16.57.016.57.5CEGW-35/200/01001650水冷16.57.016.58.5