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SVG與SVC還分不清楚?看這篇就對了

satons_ ? 來源:satons_ ? 作者:satons_ ? 2023-03-15 09:46 ? 次閱讀
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無功補償裝置在電力系統(tǒng)中必不可少,它的主要作用是提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),從而提高輸電設(shè)備和變電設(shè)備的利用率,提高用電效率,降低用電成本;另外,在長距離輸電線路中,在合適的地點加裝動態(tài)無功補償裝置,還可以改善輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高輸電能力,穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)的電壓。

無功補償設(shè)備經(jīng)歷幾個發(fā)展階段。早期的典型代表為同步調(diào)相機,體積龐大造價高,已漸漸淘汰;第二種是并聯(lián)電容器的方法,主要的優(yōu)點是成本低,易于安裝使用,但是需要根據(jù)系統(tǒng)可能存在諧波等電能質(zhì)量問題,純電容已經(jīng)趨于少見。

目前串聯(lián)電抗器的電容器補償裝置是提高功率因數(shù)普遍的一種方式,當用戶系統(tǒng)負荷為連續(xù)性生產(chǎn),負載變化率不高時,一般建議采用FC的固定補償方式,也可以采用由接觸器控制的分步投切的自動補償方式,這個對于中壓、低壓供配電系統(tǒng)都適用。

當負荷變化較快,或者為沖擊性負荷時,需要快速補償,例如橡膠行業(yè)的密煉機,系統(tǒng)對于無功功率的需求同樣變化快速。但是由于一般的無功自動補償系統(tǒng)所采用的電容器,從運行狀態(tài)斷開,退出電網(wǎng)后,在電容器的兩極之間存有殘壓,殘壓的大小無法預知,需要1-3分鐘的放電時間,所以再次投入電網(wǎng)的間隔至少要等到殘壓通過電容器內(nèi)部的放電電阻消耗至50V以下時才能進行第二次投入使用,所以無法做到快速響應(yīng);另外,由于系統(tǒng)存在大量諧波,由電容器串聯(lián)電抗器組成的LC調(diào)諧式濾波補償裝置需要大容量的投入來保證電容器的安全,但是同時也有可能造成系統(tǒng)過度補償,令系統(tǒng)呈容性。

于是,靜止無功補償裝置:(SVC---Static Var Compensator)誕生了,其典型的SVC代表是由TCR (Thyristor Controlled Reactor) + FC(Fixed Capacitor)組成的,即晶閘管控制電抗器+固定電容器組(通常需要串聯(lián)一定比例的電抗器),靜止無功補償裝置的重要性是它能夠通過調(diào)節(jié)TCR中晶閘管的觸發(fā)延遲角來連續(xù)調(diào)節(jié)補償裝置的無功功率;SVC這種補償形式目前主要在中高壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用,對于負載容量大、諧波問題嚴重、沖擊性負荷、負載變化率高的場合特別適用,例如鋼廠、橡膠、有色冶金、金屬加工、高鐵等。

目前隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,特別是IGBT器件的出現(xiàn)和控制技術(shù)的提高,另外一種有別于傳統(tǒng)的以電容器、電抗器為基礎(chǔ)元器件的無功補償設(shè)備應(yīng)運而生,就是SVG(Static Var Generator),即靜止無功發(fā)生器,它通過PWM脈寬調(diào)制控制技術(shù),使其發(fā)出無功功率,呈容性;或者吸收無功功率,呈感性。SVG由于沒有大量使用電容器,而是采用橋式變流電路多電平技術(shù)或PWM技術(shù)來進行處理,所以不需要使用時對系統(tǒng)中的阻抗進行計算。同時,相較于SVC,SVG還有體積小、能更加快速的連續(xù)動態(tài)平滑的調(diào)節(jié)無功功率的優(yōu)點,同時可容性感性雙向補償。

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高低壓靜止無功發(fā)生裝置(SVG

SVG與SVC無功補償裝置的對比分析

1、工作原理不同

(1)SVC可以被看成是一個動態(tài)的無功源。根據(jù)接入電網(wǎng)的需求,它可以向電網(wǎng)提供容性無功,也可以吸收電網(wǎng)多余的感性無功,把電容器組通常是以濾波器組接入電網(wǎng),就可以向電網(wǎng)提供無功,當電網(wǎng)并不需要太多的無功時,這些多余的容性無功,就由一個并聯(lián)的電抗器來吸收。電抗器電流是由一個可控硅閥組控制,借助于對可控硅觸發(fā)相角的調(diào)整,就可以改變流過電抗器的電流有效值,從而保證SVC在電網(wǎng)接入點的無功量正好能將該點電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi),起到電網(wǎng)無功補償?shù)淖饔谩?/p>

(2)SVG以大功率電壓型逆變器為核心,通過調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制交流側(cè)電流的幅值和相位,迅速吸收或發(fā)出所需的無功功率,實現(xiàn)快速動態(tài)調(diào)節(jié)無功功率的目的。

2、響應(yīng)速度快

一般SVC的響應(yīng)速度是20—40ms;而SVG的響應(yīng)速度不大于5ms,能更好的抑制電壓波動和閃變,在相同的補償容量下,SVG對電壓波動和閃變的補償效果較好。

3、低電壓特性好

SVG具有電流源的特性,輸出容量受母線電壓的影響很小 。這一優(yōu)點使SVG用于電壓控制時具有很大的優(yōu)勢,系統(tǒng)電壓越低,越需要動態(tài)無功調(diào)節(jié)電壓,SVG的低電壓特性好,輸出的無功電流與系統(tǒng)電壓沒有關(guān)系,可以看作是一個可控恒定的電流源,系統(tǒng)電壓降低時,仍能輸出額定無功電流,具備很強的過載能力;而SVC是阻抗型特性,輸出容量受母線電壓的影響很大,系統(tǒng)電壓越低,輸出無功電流的能力成比例降低,不具備過載能力。因此SVG的無功補償能力與系統(tǒng)電壓無關(guān),而SVC的無功補償能力隨系統(tǒng)電壓的下降線性降低。

4、運行安全性能提高

SVC以可控硅調(diào)節(jié)電抗加多組電容作為無功補償?shù)闹饕侄危瑯O容易發(fā)生諧振放大現(xiàn)象,導致安全事故,系統(tǒng)電壓波動大時,補償效果受很大影響,運行損耗大;SVG配套電容器不需要設(shè)置濾波器組,不存在諧振放大現(xiàn)象,SVG是有源型補償裝置,是采用可關(guān)斷器件IGBT構(gòu)成的電流源裝置,從而避免了諧振現(xiàn)象,運行安全性能大大提高。

5、諧波特性

SVC利用可控硅控制電抗器的等效基波阻抗,不僅受到系統(tǒng)諧波影響大,而且自身會產(chǎn)生大量的諧波,必須配套采用濾波器組,濾除SVC自身產(chǎn)生的諧波含量;SVG采用三電平單相橋技術(shù),單相可輸出5電平電壓波形,采用載波移相的脈沖調(diào)制方法,不僅受系統(tǒng)諧波影響小,還可以抑制系統(tǒng)的諧波。與SVC相比,SVG采用多重化、多電平或脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)等措施后,大大減少了補償電流中的諧波含量。

6、占地面積小

在相同的補償容量下,SVG的占地面積比SVC的減少1/2到2/3。 由于SVG使用的電抗器和電容器比SVC少,因此大大縮小了裝置的體積和占地面積;SVC中的電抗器不僅本身體積比較大,而且考慮到相互間的安裝間隔,整體占地面積較大。

綜上所述,SVG無功補償裝置具有響應(yīng)速度快、諧波含量少、無功調(diào)節(jié)能力強等優(yōu)點,可以大大改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量,目前已成為無功補償技術(shù)的發(fā)展方向。

審核編輯黃宇

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