佳靈ASVG智能靜止無功發(fā)生器介紹

1、 ASVG (ASTSTCOM 智能靜止無功發(fā)生器Advanced Static Var Generator四川省佳靈電氣有限公司1前言創(chuàng)新是一個民族的靈魂。自 80年代 IGBT 問世以來,其優(yōu)越特性得到人們稱贊,業(yè)界共認電力電子技 術(shù) IGBT 時代已經(jīng)來到,但如何可靠工程應用卻成為一個世界難題。成都佳靈發(fā)揚勇于創(chuàng)新的精神,通 過 23年對變流技術(shù)的研究和大量工程實踐,發(fā)明了 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù),突破了直接串聯(lián)自動均壓、低損耗 開關(guān)、驅(qū)動電源供電、模塊保護和散熱五大技術(shù)難題,并獲得國際專利、國內(nèi)專利四十余項。在幾代無功補償裝置成功應用的基礎(chǔ)上,成都佳靈電氣依托完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的 I

2、GBT 直接串聯(lián) 技術(shù)研發(fā)了新一代智能靜止無功發(fā)生器(ASVG ,無需變壓器直接實現(xiàn) 35KV 及以上電壓,為高壓、大功率 柔性交流輸電、輕型直流輸電、風電等新能源、變頻調(diào)速等提供了簡單、可靠、經(jīng)濟的解決方案。其突出 的智能化、高效率、可靠性和高性價比特性,在發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié)可起到重要作用,必將助推我國 堅強智能電網(wǎng)建設(shè)。ASVG 應用于高壓、 特高壓柔性交流輸電時, 在電網(wǎng)送端、 線路、 受端,實現(xiàn)實時、 智能的分層、 分段、 經(jīng)濟壓差補償,可以提高輸電穩(wěn)定性,特別是事故等異常情況下的系統(tǒng)穩(wěn)定性,提高線路輸電能力,降低 線路損耗具有強大功能。 對實現(xiàn)電網(wǎng)堅強可靠、經(jīng)濟高效、 清潔環(huán)保、

3、透明開放、友好互動具有獨特優(yōu)勢。 ASVG 應用于基于電壓源換流器的直流輸電, 對提高輸送容量和傳輸距離, 提高換流站效率和降低損耗, 降低系統(tǒng)損耗,縮短建設(shè)周期具有明顯優(yōu)勢。對推進 VSC-HVDC 國產(chǎn)化產(chǎn)生積極深遠的意義。ASVG 在風電等領(lǐng)域可以降低設(shè)備成本、 提高系統(tǒng)可靠性和系統(tǒng)效率, 解決低電壓穿越與電網(wǎng)接入難題 方面具有獨特優(yōu)勢,將從本質(zhì)上提升風電等新能源的競爭力。ASVG 在負荷側(cè),可改善電能質(zhì)量、提高工藝控制水平,降低負荷中心整體能耗。ASVG 是廣大電力用 戶降低電耗,實現(xiàn)節(jié)能減排目標,避免電能質(zhì)量罰款的最佳選擇。“路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索”。我們期待與國內(nèi)外同仁一道

4、為我國堅強智能電網(wǎng)建設(shè)和節(jié)能 減排貢獻綿薄之力。2當前電網(wǎng)需解決的問題2.1概述我國電網(wǎng)建設(shè)和運行中,長期存在的一個問題是無功補償容量不足和配備不合理,特別是可調(diào)節(jié)的無 功容量不足,快速響應的無功調(diào)節(jié)設(shè)備更少。另外,電網(wǎng)故障導致三相不平衡的問題也很突出。近年來, 隨著大功率非線性負荷用戶的不斷增多,對電網(wǎng)的沖擊和諧波污染呈不斷上升趨勢,缺乏無功調(diào)節(jié)手段造成了母線電壓隨運行方式的變動很大,導致電網(wǎng)線損增加,使得系統(tǒng)電壓合格率不高。我國電網(wǎng)已經(jīng)進入了大電網(wǎng)、大機組時代,跨區(qū)域的長距離集中送電的交流輸電通道或交直流并聯(lián)輸 電通道越來越多,大事故擾動下電網(wǎng)的動態(tài)無功支持能力不僅成為互聯(lián)電網(wǎng)送電能力的重

5、要約束,而且能 夠影響到聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平和電壓安全裕度。 省級電網(wǎng)正逐步形成以 500kV 電壓等級為主網(wǎng)架結(jié)構(gòu), 220kV 電壓等級以下電網(wǎng)分片運行的格局,無功的分層分區(qū)平衡和省級電網(wǎng)的無功規(guī)劃等面臨許多問題, 如常規(guī)電容補償裝置不能適應突變負荷需要;大量利用并聯(lián)電容器組進行無功補償,使系統(tǒng)在電壓穩(wěn)定性 上顯得很脆弱;大量電力電子技術(shù)的應用,恒定功率負荷遞增,不利于電壓的恢復;電網(wǎng)一旦受到系統(tǒng)干 擾,很容易出現(xiàn)動態(tài)無功儲備不足,從而引起電壓穩(wěn)定問題,抵御大事故的能力下降。2.2主要存在的問題 電網(wǎng)無功補償容量不足發(fā)、輸、配、用電企業(yè)能耗高 用電企業(yè)無功設(shè)備、非線性用電設(shè)備增多電能質(zhì)量

6、變差,能耗提高 傳統(tǒng)無功補償效率低、效果差過補或欠補、有害諧波放大 缺乏可調(diào)、快速響應的無功補償穩(wěn)定性差、振蕩易擴大 浪涌沖擊電網(wǎng)電壓波動幅度大,恢復時間長;用電設(shè)備容易誤動作大容量用電設(shè)備投入、退出;電網(wǎng)、設(shè)備短路故障;傳統(tǒng)無功補償設(shè)備的投入、退出;雷擊干擾等 造成浪涌沖擊電網(wǎng) 諧波易造成電網(wǎng)電壓畸變,電磁干擾,設(shè)備誤動作、損壞保護及安全自動裝置誤動作;增加變電器損耗,引起變壓器發(fā)熱;導致電力設(shè)備發(fā)熱,電機力矩不穩(wěn) 甚至損壞;加速電力設(shè)備絕緣老化,易擊穿;降低電弧爐生產(chǎn)效率,增加損耗;干擾通訊信號。 三相不平衡系統(tǒng)損耗增大,嚴重時易造成電器損壞可能造成變壓器的損耗增大;可能造成燒毀變壓器的嚴

7、重后果;造成變壓器零序電流過大,局部金屬 件溫升增高;誘導電動機中逆扭矩增加,從而使電動機的溫度上升,效率下降,能耗增加,發(fā)生震動,輸 出虧耗等影響;各相之間的不平衡會導致用電設(shè)備使用壽命縮短,加速設(shè)備部件更換頻率,增加設(shè)備維護 的成本;斷路器電流的裕量減少,容易發(fā)生超載、短路現(xiàn)象;中性線中流入過大的不平衡電流,中性線增 粗,電能損耗嚴重。3發(fā)展歷程3.1行業(yè)發(fā)展歷程及技術(shù)特點對比序號 名稱 技術(shù)特點 應用時間1同步調(diào)相(SC 1、響應速度慢2、噪音大 3、損耗高4、技術(shù)陳舊20世紀 20年代開始應用2開關(guān)投切電容器 1、響應速度慢2、連續(xù)可控能力差20世紀 30年代開始應用3 靜 止 無 功

8、 補 償 器(SVC1、運行調(diào)節(jié)范圍窄2、響應速度慢3、不能實現(xiàn)快速、動態(tài)的感性容性雙補4、產(chǎn)生大量諧波5、占地面積大20世紀 70年代開始應用4 靜 止 無 功 發(fā) 生 器(STATCOM、SVG1、響應速度慢2、連續(xù)可控能力差3、 不能完全滿足 220kV 以上特高 壓電網(wǎng)穩(wěn)定需求,需通過變壓器(中間接入電網(wǎng)4、未解決三相不平衡沖擊電網(wǎng)的問題5、效率不高20世紀 90年代開始示范5 智能靜止無功發(fā)生器(ASVG1、電壓等級高,補償容量大2、采用電壓源(VSC變流技術(shù), 實現(xiàn)快速、動態(tài)感性容性雙補3、無需變壓器(中間,直接接入電網(wǎng),提高輸電能力4、不產(chǎn)生且消除諧波,抑制電壓閃變5、智能化電壓

9、調(diào)節(jié)6、消除三相不平衡7、效率高8、結(jié)構(gòu)簡單,體積小21世紀3.2佳靈產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展歷程1985年 佳靈在國內(nèi)率先推出 GTR 中頻變頻器1988年 為我國航空航天風洞試驗提供中頻變頻器 1991年 推出 IGBT 集成化系列通用變頻器1993年 推出國內(nèi)第一臺單片機控制全數(shù)字式變頻器1994年 為中國磁懸浮列車提供電源控制器1997年 生產(chǎn)國內(nèi)第一臺智能變頻器1998年 國內(nèi)第一臺油田潛油電泵專用變頻器1999年 國內(nèi)第一臺中央空調(diào)專用變頻控制裝置誕生并通過國家科委鑒定1999年 國內(nèi)第一臺恒壓供水專用變頻控制裝置問世2000年 國內(nèi)首創(chuàng)直接高壓系列變頻器2001年 變頻調(diào)控裝置(BPTK應

10、用成功2002年 機車汽車電源應用成功2003年 承擔國家重點技術(shù)創(chuàng)新項目;承擔國家火炬計劃項目2004年 高壓變頻器通過四川省科技廳成果鑒定2005年 佳靈產(chǎn)數(shù)十臺變頻器應用于酒泉基地“神六”發(fā)射;高壓變頻器大規(guī)模推廣應用2006年 佳靈變頻器獲得四川省名牌產(chǎn)品稱號2007年 國內(nèi)首家研發(fā)制造十兆級變流器;大型碼頭電源成功使用;ASVG 研發(fā)成功2008年 十兆瓦級國內(nèi)最大功率變流器成功投運;大型成套機械配套變流器出口美國2009年 成都市企業(yè)技術(shù)中心;承擔四川省重大技術(shù)裝備創(chuàng)新研制項目;承擔國家“十一五”科技 支撐計劃4ASVG 工作原理 4.1ASVG 是什么ASVG(AdvancedS

11、tatic Var Generator是基于 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù)(VSC逆變技術(shù),無需隔離變壓器的智能靜止無功發(fā)生器,具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),用于高壓和特高壓輸電、變電、配電、用戶側(cè)電壓控制 調(diào)節(jié)和無功補償,是一種最先進、成熟、穩(wěn)定、可靠的補償裝置。4.2ASVG 的基本作用ASVG 并聯(lián)于電網(wǎng)中, 相當于一個可變的無功電流源, 其發(fā)生的補償無功電流可以快速地跟隨負荷無功 電流的變化,自動補償系統(tǒng)所需無功功率。4.3ASVG 的基本原理ASVG 的基本原理是利用全控型可關(guān)斷大功率電力電子器件(如 IGBT組成四象限橋式電路,經(jīng)過電 抗器聯(lián)絡(luò)在電網(wǎng)上,通過調(diào)節(jié)交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位,或者直

12、接控制其交流側(cè)電流,就可以使該電 路吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流。由于 ASVG 的響應速度極快,可實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康摹?5系統(tǒng)方案5.1佳靈 ASVG/IGBT直接串聯(lián)系統(tǒng)方案ASVG 采用佳靈自主知識產(chǎn)權(quán)的 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù), 在 35kV 及以下的電壓等級內(nèi), 無需隔離變壓器 直接聯(lián)絡(luò)到電網(wǎng)系統(tǒng),減少變壓器的投資、能耗和遲滯影響,具有響應速度快、效率高、占地面積小等獨 特優(yōu)點: A S V G主電路拓樸結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)構(gòu)成方案由 ASVG 裝置,內(nèi)部保護裝置和外部保護裝置三部分構(gòu)成。5.2佳靈 ASVG 系統(tǒng)構(gòu)成方案系統(tǒng)構(gòu)成方案由 ASVG 裝置,內(nèi)部保護裝置和外部保護裝置三部分構(gòu)

13、成。系統(tǒng)母線 佳靈 ASVG 產(chǎn)品系列由解決無功補償為主的標準配置方案(見技術(shù)參數(shù)表及特定工程需求 的選配方案(如三相不平衡、諧波治理、智能優(yōu)化補償功率因數(shù)及無功構(gòu)成。6IGBT 直接串聯(lián)核心技術(shù)成都佳靈在國際上率先解決了 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù)五大難題,使電力電子技術(shù)真正進入到 IGBT 時代。 公司通過十多年的研究和大量工程實踐,完善了 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù)工程應用,擁有四十余項核心專利, 為高壓、大功率變流提供了簡單、可靠、經(jīng)濟的解決方案。具體如下:6.1器件串聯(lián)自動均壓技術(shù)具有自關(guān)斷能力的 IGBT 的擊穿電壓可達 10006500V,電流可達數(shù)千安,但這樣的電壓等級對工業(yè)應 用的要

14、求還不足,要對交流電網(wǎng)的 10kV、35kV 直到 750kV、1000kV 的電壓進行變換控制,成都佳靈電氣 制造有限公司獨創(chuàng)的自動均壓的技術(shù),發(fā)明了能達到任意電壓(從數(shù)千伏到數(shù)百萬伏任意電流,并具有 自動診斷、保護、低損耗,價格低廉的高壓智能功率模塊組件。該技術(shù)已經(jīng)獲得美國、歐亞、中國專利 (ZL00223733.4, ZL01247211.5,美國專利號:US7054174,歐亞專利號:005457 ,并獲得國家重點技術(shù) 創(chuàng)新項目獎勵。6.2低損耗開關(guān)技術(shù)隨著技術(shù)的進步目前最新 IGBT 的導通壓降已經(jīng)降到 2.0V 左右,基本與晶閘管持平,而 IGBT 的發(fā)熱 主要與開關(guān)頻率有關(guān),通過

15、采用諧波消除 PWM 調(diào)制方式,在保證諧波滿足國家標準的情況下,有效降低開 關(guān)頻率,優(yōu)化電抗器與 IGBT 的發(fā)熱到最小,目前我公司的高壓智能功率模塊組件的能耗可以降到 0.5%以 下,濾波電抗器的損耗降低到 0.3%以下, 使得 VSC-HVDC(電壓源型換流器的發(fā)熱量接近 LCC-HVDC(線 換相換流器的三分之一左右。6.3模塊保護技術(shù)IGBT 由于有集電極-柵極寄生電容的密勒效應影響, 能引起意外的電壓尖峰損害, 只有柵極電路的阻 抗足夠低才能最大程度的消除其負面影響。柵極串聯(lián)電阻和驅(qū)動電路內(nèi)阻抗對 IGBT 的開通過程及驅(qū)動脈沖的波形都有很大影響。 采用慢降柵壓 技術(shù)來控制故障電流的

16、下降速率,從而抑制器件的 dv/dt和 Uce 的峰值,可以達到短路保護的目的。 在工作電流較大的情況下,為了減小關(guān)斷過電壓,盡量減小主電路的線路電感,同時吸收電容器也采 用低感型。佳靈公司憑借 20多年的應用經(jīng)驗,將 IGBT 的保護做到盡善盡美。6.4驅(qū)動電源供電技術(shù)佳靈公司制作的驅(qū)動單元, 以近乎理想的控制極驅(qū)動電壓去控制功率器件的開關(guān)過程,大大提高開 關(guān)速度、減小開關(guān)損耗;又能在驅(qū)動電路故障狀態(tài)下快速自動地切斷控制極信號,避免功率管遭到損壞, 還能在主回路故障狀態(tài)時能及時自動切斷與主回路的聯(lián)系。6.5散熱技術(shù)隨著 IGBT 容量的提高, IGBT 數(shù)量的增加,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量累積很快。由

17、于 IGBT 與散熱器是分開加工 的,兩個固體之間的導熱情況是比較復雜的,因此降低接觸熱阻的工藝顯得最為重要。佳靈公司在這方面 有成熟的經(jīng)驗,可以將熱阻降低到最小,同時采用獨特的技術(shù),將大量 IGBT 的發(fā)熱分散出去,有效保證 了 IGBT 的安全運行。7ASVG 的主要功能提高線路輸電穩(wěn)定性、提高線路傳輸容量、降低線損、節(jié)能。ASVG 應用于高壓、 特高壓柔性交流輸電系統(tǒng)時, 可以提高輸電穩(wěn)定性, 特別是事故等異常情況下的系 統(tǒng)穩(wěn)定性,提高線路輸電能力,降低線路損耗具有強大功能。在配網(wǎng)和負荷側(cè),除提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠 性外,還可改善電能質(zhì)量、提高工藝控制水平,降低負荷中心整體能耗。7.1提高

18、線路輸電穩(wěn)定性,提高線路傳輸容量在長距離輸電線路上安裝 ASVG 裝置,不但可以在正常運行狀態(tài)下補償線路的無功損耗,而且可以在 系統(tǒng)故障情況下提供實時快速的無功調(diào)節(jié), 阻尼系統(tǒng)振蕩, 提高輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性, 有效提高線路輸電容量。 7.2智能電壓調(diào)節(jié)及功率因數(shù)補償ASVG 的工程選配方案為堅強智能電網(wǎng)所需定制的專項功能, 可自動判斷系統(tǒng)電壓的合理性, 并自動編 程設(shè)定,分段分時控制。在功率因數(shù)和電壓均需補償時,自動進行優(yōu)化判斷,決定優(yōu)先補償順序,使系統(tǒng) 處于最優(yōu)運 行狀態(tài),確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。7.3補償系統(tǒng)無功功率,提高功率因數(shù),降低線損,節(jié)能降耗電力系統(tǒng)中的大量負荷,如異步電動機、電弧爐、軋機以

19、及大容量的整流設(shè)備等,在運行中需要大量 的無功;同時,輸配電網(wǎng)絡(luò)中的變壓器、線路阻抗等也會產(chǎn)生一定的無功,導致系統(tǒng)功率因數(shù)降低。 對電力系統(tǒng)而言, 負荷的低功率因數(shù)會增加供電線路的能量損耗和電壓降落, 降低了電壓質(zhì)量。 同時, 無功也會導致發(fā)電、輸電、供電設(shè)備的利用率降低;對于電力用戶而言,低功率因數(shù)會增加電費支出,加 大生產(chǎn)成本。7.4維持受電端電壓,加強系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性對于負荷中心而言,由于負載容量大,又沒有大型的無功電源支撐,因此容易造成電網(wǎng)電壓偏低,電 壓穩(wěn)定水平下降。 ASVG 具有快速的無功功率調(diào)節(jié)能力,可以有效維持負荷側(cè)電壓,提高供電系統(tǒng)的電壓穩(wěn) 定性。7.5抑制電壓波動和閃變電壓

20、波動和閃變主要是負荷的急劇變化引起的。負荷的急劇變化會導致負荷電流產(chǎn)生對應的劇烈波 動,劇烈波動的電流使系統(tǒng)電壓損耗快速變化,從而引起受電端電網(wǎng)電壓閃變。引起電壓閃變的典型負荷 有電弧爐、軋鋼機、電力機車等。ASVG 抑制電壓波動和閃變的工程選配方案, 能快速地提供變化的無功電流, 以補償負荷變化引起的電 壓波動和閃變現(xiàn)象。7.6抑制三相不平衡配電網(wǎng)中存在著大量的三相不平衡負載,典型的如電力機車牽引負荷和交流電弧爐等。線路、變壓器 等輸配電設(shè)備三相阻抗的不平衡也會導致電壓不平衡。三相電壓不平衡對負荷和電網(wǎng)元器件造成很大的危害, 致使中性點形成較高的對地電壓, ASVG 能夠快 速地補償由于負載

21、不平衡所產(chǎn)生的負序電流,始終保證流入電網(wǎng)的三相電流平衡,大大提高供用電的電能 質(zhì)量,減少用電負載額外損耗,達到節(jié)能的目的。8ASVG 的技術(shù)優(yōu)勢無需變壓器、體積小、響應速度快、能耗低 、功能更強大ASVG 采用 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù),響應速度由毫秒級提高到微秒級。由于無需變壓器直接實現(xiàn)高壓,減 少變壓器的投資、能耗和遲滯效應,可進一步提高響應速度,降低系統(tǒng)能耗。由于體積大幅減少,方便用 戶靈活使用。其無功補償方式不再采用大容量的電容、電感器件,而是通過大功率電力電子器件的高頻開 關(guān)實現(xiàn)無功能量的變換,不產(chǎn)生諧波還能吸收諧波。8.1可靠性高,安全性好采用 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù),每個逆變橋輸出

22、電壓受控,逆變橋冗余設(shè)計,即便其中 1-3只模塊損壞, 均可重新均壓,不必降容使用,裝置的整機可靠性高;由于是可控電壓源型,對系統(tǒng)的參數(shù)不敏感,不會發(fā)生諧振或諧波電壓放大,有效解決了 SVC 阻抗型補償裝置,對系統(tǒng)參數(shù)很敏感,容易引起諧振或諧波電 壓放大、可能危害自身設(shè)備安全、對系統(tǒng)其它設(shè)備存在較大的安全隱患等問題。8.2響應速度更快ASVG 響應時間:5ms,傳統(tǒng)靜補裝置響應時間10ms。 ASVG 可在極短的時間之內(nèi)完成從額定容性 無功功率到額定感性無功功率的相互轉(zhuǎn)換,滿足對沖擊性負荷的補償。8.3運行損耗小,運行效率高,節(jié)能效果顯著無需接入變壓器直接實現(xiàn)對 35kV 及以上各電壓等級電網(wǎng)

23、的直接補償, 裝置效率高達 99%以上, 輸出電 壓諧波畸變率低,諧波損耗小,效率高;運行耗電量低,節(jié)能效果顯著。8.4結(jié)構(gòu)簡單緊湊,占地面積小,投資小,運行成本低同容量的 ASVG 是傳統(tǒng)補償裝置占地面積的約 1/2,在場地建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施投資方面優(yōu)勢更加明顯, 僅 僅土建投資,ASVG 是 SVC 的 50%。8.5ASVG 的低電壓特性優(yōu)于 SVCSVC 是阻抗型特性,輸出電流隨母線電壓線性降低,系統(tǒng)電壓越低,SVC 的輸出無功電流能力越下降, 而此時系統(tǒng)越需要動態(tài)無功支撐電壓,ASVG 在電壓愈低時補償能力愈強。8.6可輸出有功功率、具備較強的過載能力ASVG 能夠在一定范圍內(nèi)提供有功功

24、率, 減少有功功率沖擊, 而 SVC 不具備提供有功功率的能力。 系統(tǒng) 出現(xiàn)偶發(fā)性沖擊或干擾補償(如系統(tǒng)擾動后的電壓恢復,配電網(wǎng)內(nèi)故障引起的電壓暫降補償 ,只要不是 持續(xù)(秒級以上運行額定電流之上,IGBT 具有很強的過載能力,而 SVC 不具備任何過載能力。8.7運行范圍更寬、電壓閃變抑制能力更強ASVG 能夠在額定感性到額定容性的范圍內(nèi)工作。更重要的是,在系統(tǒng)電壓變低時,ASVG 補償能力更 強,能夠輸出相等的額定工況無功電流。ASVG 對電壓閃變的抑制可以達到 5:1,甚至更高,而傳統(tǒng)的 SVC 對電壓閃變的抑制最大為 2:1。8.8補償功能多樣化,電壓高低均能進行補償ASVG 不僅具有

25、快速補償系統(tǒng)無功功率的目的, 還能夠根據(jù)用戶實際需要, 對負荷諧波電流、 負序電流 等電能質(zhì)量問題進行綜合補償。針對高壓、特高壓電網(wǎng)中的空載、輕載時的短時過電壓和重載時的長期低 電壓,ASVG 可以連續(xù)平滑地自動進行感性、容性補償。8.9諧波含量極低ASVG 采用了 PWM 技術(shù), 不僅自身產(chǎn)生的諧波含量極低, 還能夠?qū)ω撦d的諧波和無功進行補償, 實現(xiàn)有 源濾波的功能。8.10綠色環(huán)保,對環(huán)境影響小ASVG 中的電容、 電感等元件采用與 SVC 完全不同的技術(shù)及制作工藝, 直流電容采用最先進的高壓大電 容,壽命長,運行穩(wěn)定可靠,整機運行電磁噪聲顯著降低。SVC 的大電抗器不僅噪聲大,還會產(chǎn)生很

26、大的 感應電流。9ASVG 的應用9.1高壓、特高壓柔性交流輸電我國電網(wǎng)存在交流與直流并聯(lián)輸電通道越來越多,大事故擾動下電網(wǎng)的動態(tài)無功支持能力有限,嚴重 影響了電網(wǎng)的送電能力、電壓穩(wěn)定水平及電壓安全裕度,特別是可調(diào)節(jié)的無功容量不足,快速響應的無功 調(diào)節(jié)設(shè)備極少。在遠距離干線電力傳輸中,其系統(tǒng)在輕載、重載時易引起電壓波動,因系統(tǒng)潮流分布變化 的影響易產(chǎn)生振蕩和閃變以及傳輸效率的降低。加裝 ASVG 后實現(xiàn)快速動態(tài)雙補,改善遠距離傳輸系統(tǒng)的特性、提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性及抵御電網(wǎng)大 事故的能力。9.1.1提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,特別是異常狀態(tài)下的穩(wěn)定性 增強電壓控制及穩(wěn)定性 提高瞬變穩(wěn)態(tài)極限 緩沖功率振蕩 增

27、加小干擾下的阻尼9.1.2提高線路輸送能力9.1.3降低線路損耗9.2變電系統(tǒng)我國已經(jīng)形成電網(wǎng)分片運行的格局,無功的分層分區(qū)平衡和省級電網(wǎng)的無功規(guī)劃,存在著常規(guī)電容補 償裝置不能適應突增負荷需要,大量利用并聯(lián)電容器組進行無功補償,使系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性上顯得很 脆弱;另外由于電網(wǎng)中的實時平滑無功調(diào)節(jié)設(shè)備太少,導致電壓波動大,系統(tǒng)損耗大,效率低。ASVG 可有選擇地實現(xiàn)從感性到容性實時、快速、平滑無級補償,對提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高系統(tǒng)效率具 有獨特優(yōu)勢。9.2.1提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,特別是異常狀態(tài)下的穩(wěn)定性 快速平滑地進行容性或感性無功補償 穩(wěn)定母線電壓,提高功率因數(shù)9.2.2降低系統(tǒng)損耗,提高線路輸

28、送能力。9.3配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)隨著接入負載容量越來越大,非線性負荷越來越多,對配電網(wǎng)的沖擊及諧波污染呈不斷上升 趨勢,系統(tǒng)的事故隱患大量存在;又因缺乏動態(tài)無功調(diào)節(jié)手段造成母線電壓隨運行方式變動很大,造成系 統(tǒng)穩(wěn)定性差。另外配電網(wǎng)中存在著大量的電力機車牽引負荷和交流電弧爐等三相不平衡負載,造成系統(tǒng)整 體能耗提高。ASVG 進行實時、快速、平滑無功補償,實現(xiàn)三相平衡,具有明顯提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和系統(tǒng)節(jié)能作用。 快 速地補償由于負載不平衡所產(chǎn)生的負序電流, 保證流入電網(wǎng)的三相電流平衡, 大大提高供用電的電能質(zhì)量。 9.4電力用戶9.4.1電弧爐 電弧爐做為非線性及無規(guī)律負荷接入電網(wǎng),將會對電網(wǎng)產(chǎn)生一系列

29、不良影響: 導致電網(wǎng)嚴重三相不平衡,產(chǎn)生負序電流;產(chǎn)生高次諧波,其中普遍存在如 2、4次偶次諧波與 3、 5、7次等奇次諧波共存的狀況,使電壓畸變更趨復雜化;存存嚴重的電壓閃變;功率因數(shù)低。 ASVG 系統(tǒng)響應小于 2ms,完全可以滿足嚴格的技術(shù)要求,向電弧爐快速提供無功電流并且穩(wěn)定母 線電網(wǎng)電壓,增加電弧爐冶煉能力,提高生產(chǎn)效率,并且最大限度地降低閃變的影響。 ASVG 具有分相補償功能可以消除電弧爐造成的三相不平衡, 可以消除有害的高次諧波并提高功率因數(shù)。9.4.2軋機軋機及其他工業(yè)對稱負載在工作中所產(chǎn)生的無功沖擊會對電網(wǎng)造成如下影響: 引起電網(wǎng)電壓降及電壓波動,嚴重時使電氣設(shè)備不能正常工

30、作,降低了生產(chǎn)效率;功率因數(shù)低 負載的傳動裝置中會產(chǎn)生有害高次諧波,主要是以 5、7、11、13次為代表的奇次諧波及旁頻, 會使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生嚴重畸變。 安裝 ASVG 系統(tǒng)可以完美地解決上述問題,保持母線電壓平穩(wěn),無諧波干擾,功率因數(shù)接近 1。 9.4.3提升機提升機等其他重工業(yè)負載在工作中會對電網(wǎng)產(chǎn)生如下影響: 引起電網(wǎng)電壓降及電壓波動;功率因數(shù)低; 傳動裝置會產(chǎn)生有害高次諧波。安裝 ASVG 不但可以解決這些問題,其獨特低轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)矩特性還可以改善此類負載工作性能,顯著地 降低能耗。9.4.4市政市政公用電網(wǎng)中因各種電器裝置如家用電視機、電冰箱、空調(diào)機、計算機、熒光燈、金鹵燈的電源部 分、變

31、壓器、發(fā)電機、電弧焊機等設(shè)備產(chǎn)生大量諧波,加之其各個負荷的不確定性和不可控性,以及家用 電器的單相使用性造成了三相供電系統(tǒng)的較大不平衡,這些因素制造了電力系統(tǒng) 30%左右的巨大損耗和危 害。市政公用電網(wǎng)中并入 ASVG 裝置能有效徹底地解決這些問題。9.5鐵路牽引供電9.5.1實現(xiàn)同相供電,避免過分相;9.5.2減少鐵路負序、諧波影響,提高功率因數(shù);9.5.3提高鐵路運行速度和可靠性9.6風力發(fā)電風力發(fā)電場因風速的變化,存在功率因數(shù)不合格,發(fā)電效率低,電壓偏差、電壓波動、閃變及風電接 入電網(wǎng)困難等問題,制約風電行業(yè)的健康發(fā)展。ASVG 并網(wǎng)后能對風電場提供快速平滑無功補償,改善和滿足低電壓穿越

32、特性,提高電網(wǎng)抗閃變能力; 降低系統(tǒng)無功消耗;提高電力傳輸效率;減少風電不穩(wěn)定的影響、提高風電接入電網(wǎng)效益。10ASVG 應用效果10.1改善系統(tǒng)阻尼特性提高電網(wǎng)穩(wěn)定性,抑制系統(tǒng)振蕩故 障 時 無ASVG的 電 壓 曲線 故 障 時 有ASVG的 電 壓 曲 線 10.2提高電網(wǎng)性價比 目前由于區(qū)域性電網(wǎng)的容量與日俱增,這就要求無功補償?shù)难b置容量也隨之增加。在幾百 MVar 級的 無功補償系統(tǒng)中, 可選擇 ASVG 與 SVC 組合方案, 用較小功率容量的 ASVG 就可使系統(tǒng)達到較高的動態(tài)性能。 這樣充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,可使電網(wǎng)系統(tǒng)的性 價比達到最高。10.3提高功率因數(shù)補償負載無功功率,提

33、高功率因數(shù)達 0.98以上,ASVG 是最具有效的閃變抑制裝置。無ASVG時 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波形有ASVG時 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波 形 10.4補償無功和諧波在補償負載無功的同時,又可補償諧波。無ASVG時 的 電 網(wǎng) 電 壓、 電 流 波形有ASVG時 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波 形 10.5補償三相不平衡補償負載三相不平衡最有效的負序電流抑制裝置。無ASVG時 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波形有ASVG時 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波 形 10.6無功、諧波和三相不平衡同補補償負載無功、諧波和三相不平衡既可以補償無功,又可同時補償諧波和三相

34、不平衡,是負載電能質(zhì)量問題的完美解決方案。無ASVG時 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波形有ASVG時 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波 形 11ASVG 中壓通用參數(shù)表額定電壓 6kV、10kV、27.5kV、35kV(35kV以上 MV 或 HV 系統(tǒng)具體按協(xié)議 工作頻率 50Hz%或 60Hz5%額定補償容量 根據(jù)匹配功率 控制系統(tǒng) 全數(shù)字化智能控制系統(tǒng) 無功調(diào)節(jié)范圍 -100%+100%(選配方案 平均功率因數(shù) 0.98系統(tǒng)響應時間 <5ms三相電壓不平衡度 2%總電壓畸變率 滿足并高于國家標準 裝置效率 >99%控制連接 光纖隔離 操作顯示 觸摸屏數(shù)據(jù)錄波及存儲 主要

35、電參量和故障記錄 450天 防護等級 IP20或根據(jù)用戶需求定制 冷卻方式 強迫風冷 安裝方式 室內(nèi)安裝 環(huán)境溫度 -10+40 存儲溫度 -40+65 相對濕度 20%90%RH無凝露海拔高度安裝海拔小于 1000米(大于 1000米時需事前約定12產(chǎn)品選型表佳靈 ASVG 裝置參數(shù),以功率及電壓為特征進行命名,具體如下表所示:ASVG X M(kVar X KV 1產(chǎn)品代號間隔符功率數(shù)值功率單位電壓數(shù)值電壓單位間隔符設(shè)計序號如:ASVG-10Mvar10kV-1表示 ASVG 產(chǎn)品,其功率等級 10MVar 電壓等級 10kV,設(shè)計序號為 1。 下表為產(chǎn)品標準配置具體參數(shù):電壓等級 (kV

36、容量(MVar額定電流 (A外形尺寸高(mm寬(mm長(mm備注0.3833502200600800標配:手 操板 6610022006008009915022006008001322002200600160019730022006001600296450220060016000.6960502200600800120100220060080017915022006008002392002200600160035930022006001600電壓等級 (kV 容量 (MVar冷卻方式外形尺寸高(mm 寬(mm控制柜 (mm開關(guān)柜 (mm功率柜 (mm總長度 (mm62及以下 風 2200120

37、030060017002600102及以下風2200120030060017002600電壓等級 (kV 容量(MVar冷卻方式 外形尺寸63、4、5風冷或水冷, 按照 工程實際需求確定具體尺寸按照工程實 際需求確定,見說明 4103、4、5、8、10、15、18、20、30、40、5027.5、358、16、30、40、50、75、100、120、150、200說明:1、容量說明:容量 kVar/MVar表示無功容量調(diào)節(jié)范圍。2、 佳靈 ASVG 產(chǎn)品系列由解決無功補償為主的標準配置方案及特定工程需求的選配方案構(gòu)成。 ASVG 中 壓通用技術(shù)參數(shù)列表及上表中產(chǎn)品型號與具體參數(shù)、強制風冷及電纜進出線等均為標準配置。3、選配項包括三相不平衡補償、諧波治理、智能優(yōu)化補償功率因數(shù)及無功等;冷卻方式可選水冷;進出線可選擇上方封閉式母線連接,或電纜與母線進出組合方式。4、6kV 及以上各電壓等級的 ASVG,其結(jié)構(gòu)是將進線連接柜、補償柜(含直流電容和控制柜采用一 體化柜式室內(nèi)布置,或戶外移動集裝箱式。電抗器一般采用室外布置,電抗器與電網(wǎng)連接的開關(guān)柜由用戶 自行選定或由公司另外提供。5、安裝方式、進風通道位置、電纜通道位置和走線方式根據(jù)工程需要確定。6、因技術(shù)進步的原因,以上數(shù)據(jù)有可能變更,本公司保留升級更改的權(quán)利。13完善的服務網(wǎng)絡(luò) 富有經(jīng)驗的專家咨