SVG產(chǎn)品說明書

1、 SVG高壓動(dòng)態(tài)無功發(fā)生與濾波器使用說明書 概述部分1.1電網(wǎng)質(zhì)量的現(xiàn)狀及危害在電力系統(tǒng)中，由于大量電動(dòng)機(jī)負(fù)荷和其它用電設(shè)備的投入，造成電網(wǎng)供電質(zhì)量下降，即功率因數(shù)較低、電壓波動(dòng)較大。近年來由于變頻器和整流設(shè)備等電力電子設(shè)備的廣泛使用，使得電網(wǎng)受到嚴(yán)重的諧波污染。在工業(yè)負(fù)荷發(fā)達(dá)的電網(wǎng)，日耗電量巨大，負(fù)荷呈非線性和沖擊性，引發(fā)了多種電能質(zhì)量問題，主要包括功率因數(shù)低、諧波含量高、三相不平衡、功率沖擊、電壓閃變和電壓波動(dòng)。電能質(zhì)量問題概括如下：1、電網(wǎng)的功率因數(shù)低，增加電網(wǎng)損耗，加大生產(chǎn)成本，降低生產(chǎn)率。2、傳動(dòng)設(shè)備的頻繁起動(dòng)造成了無功沖擊，引起電網(wǎng)電壓降低、電壓波動(dòng)和電壓閃變，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致傳動(dòng)裝置及

2、保護(hù)裝置無法正常工作甚至影響生產(chǎn)。3、由于變頻器等電力電子設(shè)備的使用，產(chǎn)生高次諧波電流，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓和電流畸變；電壓和電流諧波對電網(wǎng)和用電設(shè)備產(chǎn)生以下惡劣后果：諧波會(huì)導(dǎo)致保護(hù)及安全自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，影響生產(chǎn)諧波導(dǎo)致電容器組諧波電流放大，使電容器過負(fù)荷或過電壓，甚至燒毀諧波會(huì)增加變電器損耗，引起變壓器發(fā)熱諧波導(dǎo)致電力設(shè)備發(fā)熱，增加損耗；電機(jī)力矩不穩(wěn)甚至損壞，降低生產(chǎn)率諧波會(huì)加速變壓器和其它電力設(shè)備的絕緣老化諧波會(huì)干擾通訊信號，嚴(yán)重時(shí)使通訊無法正常運(yùn)行，嚴(yán)重影響生產(chǎn)4、導(dǎo)致電網(wǎng)三相不平衡，產(chǎn)生負(fù)序電流使電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生振動(dòng)。綜上所述，電網(wǎng)的諧波和無功問題日益突出，整個(gè)供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行存在較大的隱患。

3、因此，世界各國電力系統(tǒng)近年來紛紛采用了動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置和諧波治理裝置來提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，同時(shí)，由于電能質(zhì)量的提高，也使電力系統(tǒng)和工礦企業(yè)獲得了豐厚的回報(bào)。1.2諧波的定義國際電工標(biāo)準(zhǔn)給出的諧波定義為：諧波是頻率為基波頻率整數(shù)倍的正弦波諧波是由非線性元件或非線性負(fù)荷產(chǎn)生的，相對于系統(tǒng)而言可稱其為諧波源，對于補(bǔ)償裝置，我們稱其為諧波負(fù)荷。電力系統(tǒng)中常見的非線性負(fù)荷有：大功率換流設(shè)備，電力機(jī)車如電氣化鐵路、市內(nèi)電車等，電弧爐、電弧焊機(jī)和日光燈等含有電弧的設(shè)備，電力變壓器、鐵心電抗器等含有磁飽和特性的設(shè)備。1.3諧波解決方案目前，解決諧波“污染”的主要途徑是對諧波進(jìn)行補(bǔ)償，而高壓諧波補(bǔ)償?shù)囊粋€(gè)重要方

4、式是采用動(dòng)態(tài)濾波器（SVG）。動(dòng)態(tài)濾波器是一種電力電子裝置，其基本原理是從補(bǔ)償對象中檢測出諧波電流，由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流相反的補(bǔ)償電流，從而使電網(wǎng)中只含有基波電流。這種濾波器補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響，而且可以對頻率和幅值都隨時(shí)間變化的“準(zhǔn)”諧波進(jìn)行補(bǔ)償，因而受到廣泛的重視。我們研制的動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器，不僅能吸收大容量的無功功率，提高功率因數(shù)，而且能夠吸收任意次的諧波，滿足國際要求。目前，這種裝置是防止電網(wǎng)“污染”，提高電能質(zhì)量，節(jié)約電能理想設(shè)備。我們采取的對策是一種基于波形的補(bǔ)償原理，對各種不同的負(fù)荷特性進(jìn)行統(tǒng)一的綜合補(bǔ)償。也就是說將無功、諧波和負(fù)序看作一個(gè)“畸變波形”分量，統(tǒng)

5、一進(jìn)行補(bǔ)償。 產(chǎn)品介紹部分2.1SVG系列動(dòng)態(tài)無功發(fā)生器型號說明補(bǔ)償容量（KVR）設(shè)計(jì)序列號電壓等級（kV）輔助代號高壓動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器2.2SVG主要產(chǎn)品功能1）功率因數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，降低線損，節(jié)能降耗配電系統(tǒng)中的大量負(fù)荷，如異步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電爐以及大容量整流設(shè)備、電力機(jī)車等，在運(yùn)行中都能表現(xiàn)為感性，需要消耗大量的無功，增加了供電線路上的電能損失，降低了電壓質(zhì)量，同時(shí)無功電流也降低了發(fā)、輸、供電設(shè)備的有效利用率；對于電力用戶而言，低功率因數(shù)會(huì)增加電費(fèi)支出，增加變壓器損耗，加大生產(chǎn)成本。SVG可跟隨負(fù)荷無功的變化，實(shí)現(xiàn)無功功率的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，使線路損耗降到最低，并且充分提高了發(fā)、輸、供電設(shè)備的利用

6、率。2）諧波動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，改善電能質(zhì)量，節(jié)能降耗非線性負(fù)荷在在產(chǎn)生沖擊性無功功率的同時(shí)，常常對公用電網(wǎng)注入大量諧波。并聯(lián)電容補(bǔ)償可以降低線損提高供電電壓質(zhì)量，但并聯(lián)電容不能適用沖擊性無功功率的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，而且電容器的廣泛應(yīng)用又使諧波放大現(xiàn)象更加普遍，加劇了諧波的影響并惡化了電能質(zhì)量、又增加了電能損耗SVG采用以IGBT技術(shù)為代表的有源濾波技術(shù)，響應(yīng)速度快、可靠性高、動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償基波無功及各次諧波，SVG具備濾波性能不受系統(tǒng)參數(shù)變化的影響、無諧波放大危險(xiǎn)等突出優(yōu)點(diǎn)，是動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償和諧波治理的首選節(jié)能解決方案。3）輸電系統(tǒng)穩(wěn)定控制，提高線路傳輸容量在長距離輸電線路中點(diǎn)安裝SVG裝置，不但可以在正常狀態(tài)下

7、補(bǔ)償線路的無功功率，而且可以在系統(tǒng)故障情況下，提供及時(shí)快速的無功調(diào)節(jié)，阻尼系統(tǒng)震蕩，提高輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性，從而有效提高線路輸電容量。維持負(fù)荷端電壓，加強(qiáng)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性對于負(fù)荷中心，由于負(fù)荷容量大，而且有沒有大型無功電源支撐，因此容易造成電壓偏低甚至電壓崩潰的穩(wěn)定事故。SVG具有的快速調(diào)節(jié)無功功率的功能可以有效維持負(fù)荷側(cè)電壓，提高供電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。電壓波動(dòng)與閃變抑制非線性負(fù)荷，如電弧爐、軋鋼機(jī)、電氣化鐵路等，負(fù)荷的快速變化引起電壓波動(dòng)和閃變，不能滿足用戶對電壓質(zhì)量的要求，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行性能不良，出現(xiàn)過電流、過熱，保護(hù)裝置誤動(dòng)及設(shè)備燒壞等事故，并且設(shè)備性能、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都將受到影響。電壓波

8、動(dòng)和閃變對安全生產(chǎn)及人體健康都是極為不利的SVG的快速響應(yīng)使其特別適合于電壓波動(dòng)和閃變的抑制，國際大電網(wǎng)(CRGRE)也將其推薦為如電弧爐等快速波動(dòng)負(fù)荷引起的電壓波動(dòng)和閃變抑制的首選方案。不對稱負(fù)荷平衡補(bǔ)償三相電壓不平衡對用戶的用電設(shè)備和電網(wǎng)的輸變電設(shè)備造成很大危害：導(dǎo)致中性點(diǎn)形成較高對地電壓，使電子設(shè)備積累大量的靜電而造成致命的損壞；負(fù)序電流會(huì)造成變壓器損耗加大，造成變壓器發(fā)熱，有效輸出容量減??；三相不平衡運(yùn)行，將增加輸配電線路的損耗。2.3SVG主要產(chǎn)品特點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間快。受電容器放電時(shí)間及機(jī)械投切裝置的蓄能所限制，自動(dòng)投切電容器組裝置的響應(yīng)時(shí)間需要幾秒鐘至數(shù)分鐘；SVC的響應(yīng)時(shí)間約為2010

9、0ms；SVG裝置補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間可達(dá)5ms以內(nèi)，真正實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。抑制電壓閃變或跌落。SVG裝置可以有效的抑制電壓閃變或跌落。連續(xù)補(bǔ)償，功率因數(shù)可連續(xù)動(dòng)態(tài)控制。不會(huì)產(chǎn)生諧波放大現(xiàn)象?？蓱?yīng)用于諧波問題較為突出的地方，如使用變頻器、感應(yīng)加熱電源、可控電阻爐、電解電鍍整流電源的配電系統(tǒng)中?？梢园l(fā)出容性無功，也可產(chǎn)生感性無功。既可用在感性負(fù)荷場合，還可用在容性負(fù)荷的場合，可以提高補(bǔ)償效果，降低線路損耗。輸出無功不受電網(wǎng)電壓高低的影響。而電容器投切型或SVC的無功均與電壓平方成正比，電壓低時(shí)，無功輸出大幅下降。一般情況下，電容器型補(bǔ)償裝置的利用率只有60%80%，而SVG為100%。必要時(shí)可同時(shí)對諧波和無

10、功功率進(jìn)行補(bǔ)償。采用H橋級聯(lián)多電平電路架構(gòu)，直接接入6kV、10kV、27.5kV和35kV。采用了N+1或N+2冗余結(jié)構(gòu)，當(dāng)一個(gè)H橋鏈節(jié)損壞后，裝置仍可繼續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行，裝置自身運(yùn)行可靠性極高。SVG裝置接入電網(wǎng)，采用LCL結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的采用單個(gè)電抗器直接接入電網(wǎng)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)于任何現(xiàn)場電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗，不會(huì)發(fā)生諧振，保證裝置的可靠性和安全性；SVG工作時(shí)，IGBT高頻開關(guān)產(chǎn)生的高次諧波不注入電網(wǎng)；補(bǔ)償無功和濾除諧波的效果更好。SVG的控制系統(tǒng)采用大規(guī)模可編程邏輯陣列（FPGA）進(jìn)行集中控制，（FPGA）時(shí)鐘頻率根據(jù)需要最高可到200MHz，內(nèi)部有84個(gè)硬件DSP數(shù)字信號處理器單元，18

11、0萬邏輯門，因此擅長于進(jìn)行數(shù)字信號處理。該控制系統(tǒng)計(jì)算能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，因此可采用更高級的控制算法，進(jìn)而大大提升SVG的性能。采用新型的控制算法和調(diào)制方式，并結(jié)合控制系統(tǒng)的超強(qiáng)計(jì)算能力，使SVG裝置濾除諧波的能力大大增強(qiáng)，可濾除30次以內(nèi)所有諧波，濾波效率達(dá)97%以上。高安全性：SVG設(shè)計(jì)上遵循高壓國家強(qiáng)制規(guī)范，高壓主回路與控制回路之間光纖連接，安全可靠；完善的保護(hù)和故障報(bào)警設(shè)計(jì)：SVG設(shè)置有完備的系統(tǒng)保護(hù)功能和功率單元保護(hù)功能，各種保護(hù)動(dòng)作后，能實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)記錄、事故記憶，故障記錄能自動(dòng)記錄各種保護(hù)的動(dòng)作類型、動(dòng)作時(shí)間,可以幫助技術(shù)人員分析故障原因，并進(jìn)行故障定位；高靈活性：SVG通過PL

12、C進(jìn)行現(xiàn)場控制，可通過人機(jī)界面修改參數(shù)設(shè)置靈活改變控制方式，具有多種標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議可方便與中控系統(tǒng)進(jìn)行通信；安裝、調(diào)試、維護(hù)方便：SVG功率單元按抽屜形式設(shè)計(jì)，功率單元與外接線采用接插件方式，無需人工接線，具有良好的互換性，方便更換。外型尺寸部分裝置型號電壓等級額定容量外型尺寸SVG-2000/066kV2000kVar2400*2300*1200SVG-3000/066kV3000kVar2700*2300*1200SVG-4000/066kV4000kVar3000*2300*1200SVG-5000/066kV5000kVar3300*2300*1200SVG-6000/066kV6000

13、kVar3600*2300*1200SVG-2000/1010kV2000kVar2800*2300*1200SVG-4000/1010kV4000kVar3500*2300*1200SVG-6000/1010kV6000kVar4100*2300*1200SVG-8000/1010kV8000kVar4700*2300*1200SVG-10000/1010kV10000kVar6200*2300*1200SVG-12000/1010kV12000kVar7100*2300*12001、上表中的外型尺寸包含功率單元柜、控制柜二套柜體，不包含進(jìn)線電抗器柜，柜體總體高度不包含底部基座槽鋼(100m

14、m)和柜頂散熱風(fēng)機(jī)(286361mm)的尺寸；2、電抗器柜以電抗器的尺寸為準(zhǔn)，以上設(shè)備尺寸如有變動(dòng)，恕不另行通知。 圖1SVG室內(nèi)放置尺寸 工作原理部分4.1SVG動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器的工作原理：SVG動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器采用與系統(tǒng)并聯(lián)的方式，通過實(shí)時(shí)檢測負(fù)載的諧波和無功分量，采用PWM變換技術(shù)，將與諧波和無功分量大小相等、方向相反的電流注入供配電系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)濾除諧波、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無功的功能。如圖2所示為SVG動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器的系統(tǒng)原理圖，SVG實(shí)際上可以稱為任意波形發(fā)生器，或者可稱為可控非線性元件。有源濾波器可以對任意無功及諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償。圖2SVG原理框圖圖3SVG主電路原理圖如圖3所示

15、，SVG的主電路主要包括控制系統(tǒng)、IGBT功率單元和電抗器部分。通過對功率單元的控制，可以調(diào)節(jié)功率單元的輸出電壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)電抗器上的電流，使SVG吸收或發(fā)出滿足要求的無功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)哪康模煌瑫r(shí)使SVG產(chǎn)生指定的諧波來補(bǔ)償負(fù)荷中的電流諧波，實(shí)現(xiàn)諧波補(bǔ)償?shù)哪康?。SVG級聯(lián)多電平變流器SVG級聯(lián)多電平變流器通過將多個(gè)低壓功率單元的輸出疊加起來得到接近正弦的高壓波形。功率單元如圖4所示是改進(jìn)優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)單相低壓PWM（脈寬調(diào)制）逆變器。圖4標(biāo)準(zhǔn)單相低壓PWM（脈寬調(diào)制）逆變器結(jié)構(gòu)所有的功率單元都接收來自同一個(gè)主控單元控制器的指令。這些指令通過光纖傳輸以保證高壓與低壓隔離。由圖5圖6可以看到

16、，傳統(tǒng)的兩電平電壓源型變流器通過輸出占空比經(jīng)調(diào)制的正向電壓和反向電壓方波來獲得一段時(shí)間內(nèi)對正弦波形的平均近似。這種方式必然意味著高諧波分量和較高的高頻噪聲。由于這種變流器要求功率器件開斷頻率要數(shù)十倍于50Hz基頻，隨之帶來對功率器件品質(zhì)的高要求和較高的開斷損耗。而多電平級聯(lián)式電壓源型變流器可以以低得多的器件開斷頻率，獲得非常逼近于正弦波的輸出電壓波型，因此同時(shí)具有成本低廉、損耗小、諧波污染少、可靠性高等多項(xiàng)優(yōu)勢。同時(shí)，模塊化的設(shè)計(jì)使得其可靠性和可維護(hù)性均遠(yuǎn)優(yōu)于之前所有的高壓電壓源型變流設(shè)備。*弋*=Ud/2dU/2dvdn圖5兩電平逆變器的輸出電壓波形和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)50000t0.02圖6多電平級

17、聯(lián)式逆變器的輸出電壓波形和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)SVG控制系統(tǒng)SVG控制系統(tǒng)由主控單元和PLC組成，主控單元由電源板、采樣板、主控板和光纖板組成。采樣板對系統(tǒng)電壓電流信號進(jìn)行檢測、將信號進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換和濾波，然后再通過母板送到主控板上，主控板的核心器件由DSP+FPGA組成，對信號分析做出處理，對各功率單元進(jìn)行PWM波形控制、觸發(fā)、封鎖、旁路IGBT,使SVG提供需要的波形輸出，PLC接收用戶的控制指令（運(yùn)行、停止、急停等），實(shí)現(xiàn)各種開關(guān)信號邏輯處理。控制系統(tǒng)還對SVG各部件的狀態(tài)（如各個(gè)功率單元、電抗器、風(fēng)機(jī)等）進(jìn)行監(jiān)控，提供故障診斷信息，實(shí)現(xiàn)故障的報(bào)警和保護(hù)。在現(xiàn)場應(yīng)用中，控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場的靈活接口，

18、提供現(xiàn)場需要的控制功能，方便改變控制方式，滿足用戶現(xiàn)場的特殊要求。表格1SVG的三種運(yùn)行模式運(yùn)行模式波形和相量圖說明空載運(yùn)行UI=Us，L=，SVG模式不吸發(fā)無功容性運(yùn)行模式U.U，I.為超前的IsL電流，其幅值可以通過調(diào)節(jié)ui來連續(xù)控制,從而連續(xù)調(diào)節(jié)SVG發(fā)出的無功UIU，I為滯后的感性運(yùn)行電流。此時(shí)SVG吸收模式的無功可以連續(xù)控制。4.2SVG與SVC性能比較動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器(SVG)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償器(SVC)描述動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度vims2040msSVG從容性無功的運(yùn)行模式到感性無功的運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)換可以在1ms內(nèi)完成，這種極為迅速的響應(yīng)速度完全可以勝任對任何沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償，而SVC無法比

19、擬的。電壓閃變抑制能力5:13:1SVC受到響應(yīng)速度的限制，即使增大裝置的容量，其抑制電壓閃變的能力也不會(huì)增加；而SVG不受響應(yīng)速度的限制，增大裝置容量可以繼續(xù)提咼抑制電壓閃變的能力。諧波含量小本身就是重要諧波源SVG米用了PWM技術(shù)和級聯(lián)多電平技術(shù)，因此自身產(chǎn)生的諧波含量很低。SVC本身是一個(gè)很大的諧波源，其產(chǎn)生的諧波對系統(tǒng)的影響大小，取決于與其匹配安裝的濾波器的性能及各種情況下的失諧效應(yīng)。裝置功耗比TCR至少低2%電抗器功耗大在SVC裝置中的TCR電抗器的功耗大約占裝置總功耗的半。由于SVG無需大容量的電抗器作為儲(chǔ)能元件，因此裝置的功耗大大降低。SVG的功耗比同容量的TCR至少低2個(gè)百分點(diǎn)

20、。占地面積是SVC的1/3以下大SVC裝置米用電容器、電抗器作為無功補(bǔ)償器件，因此需要較大容量的電容器和電抗器等空氣絕緣元件，占地面積比較大；SVG的占地面積小于SVC占地面積的1/3。裝置噪音低電抗器電磁噪聲很大SVC裝置中TCR部分通過電抗器實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，電磁噪聲很大，產(chǎn)生噪聲污染。而SVG通過逆變器實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，運(yùn)行過程中電磁噪聲顯著降低4.3SVG與TCR/MCR性能比較SVG的核心技術(shù)是基于可關(guān)斷電力電子器件IGBT(絕緣柵型雙極晶體管,可實(shí)現(xiàn)快速的導(dǎo)通/關(guān)斷控制，開關(guān)頻率可達(dá)到6KHz以上)的電壓源型逆變技術(shù)。它可以快速、連續(xù)、平滑地調(diào)節(jié)輸出無功,且可實(shí)現(xiàn)無功的感性與容性雙相調(diào)節(jié)。

21、在構(gòu)成上，TCR是通過斬波控制，實(shí)現(xiàn)電抗器的等值阻抗調(diào)節(jié)；MCR是通過可控硅勵(lì)磁裝置控制鐵心飽和度，從而改變等效電抗的裝置，兩者都屬于阻抗型補(bǔ)償裝置；SVG是通過逆變器的控制實(shí)現(xiàn)無功的快速調(diào)節(jié)，不再需要大容量的交流電容/電抗器件，是屬于電壓源型的主動(dòng)式補(bǔ)償裝置。與相控電抗器TCR和磁閥控制電抗器MCR相比，SVG的具有明顯性能優(yōu)勢：SVG能耗小，相同調(diào)節(jié)范圍下，SVG的損耗只有MCR的1/4，TCR的1/2，運(yùn)行費(fèi)用低，更節(jié)能環(huán)保；SVG是電流源型裝置，主動(dòng)式跟蹤補(bǔ)償系統(tǒng)所需無功；從機(jī)理上避免了大容量電容/電抗元器件并聯(lián)在電網(wǎng)中可能發(fā)生的諧振現(xiàn)象；在電網(wǎng)薄弱的末端使用，其安全性比阻抗型裝置更高

22、；SVG的響應(yīng)速度更快，整體裝置的動(dòng)態(tài)無功響應(yīng)速度小于10ms,而TCR型SVC的響應(yīng)時(shí)間約為20-40ms，MCR型無功補(bǔ)償裝置響應(yīng)時(shí)間在200ms以上。相比之下，SVG實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，首次將動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)時(shí)間縮短到一個(gè)工頻周期之內(nèi)，是唯一能夠滿足現(xiàn)行風(fēng)電/太陽能并網(wǎng)規(guī)范新國標(biāo)的無功補(bǔ)償設(shè)備；SVG的諧波特性更好。TCR/MCR運(yùn)行過程中都產(chǎn)生較大的諧波，尤其是TCR，最大諧波電流含量達(dá)到20%以上。而SVG自身不產(chǎn)生諧波，同時(shí)還能濾除系統(tǒng)諧波，保證運(yùn)行安全性；SVG采用模塊化設(shè)計(jì)和戶柜式安裝，工程設(shè)計(jì)和安裝工作量??；TSC0.4容性電流0感性電流系統(tǒng)電壓MCR/阻拡?jiān)舥21xSVC+電

23、流源特性圖7TCR/MCR和SVG補(bǔ)償?shù)碾妷弘娏魈匦?)TCR/MCR是阻抗型特性，輸出無功容量和母線電壓的平方成正比；SVG輸出容量和母線電壓成線形關(guān)系。在母線電壓偏低的情況下，SVG出力大，補(bǔ)償效果更好；7)SVG的噪音很小，更符合節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。表格2SVG與TCR的比較分析匯總表性能特點(diǎn)SVG型補(bǔ)償裝置TCR型補(bǔ)償裝置SVG型補(bǔ)償裝置的優(yōu)勢與特點(diǎn)補(bǔ)償原理電壓源型逆變器可控硅調(diào)節(jié)電抗可動(dòng)態(tài)快速連續(xù)調(diào)節(jié)無功輸出，最大限度滿足功率因數(shù)補(bǔ)償要求，意時(shí)刻的功率因數(shù)達(dá)到0.981.0SVG的補(bǔ)償原理和具體實(shí)現(xiàn)方式都更為先進(jìn)，具備以下優(yōu)勢與特點(diǎn)。無功補(bǔ)償能力感性/容性雙向可調(diào)只能提供感性無功和T

24、CR相比，SVG只需要配半容量的電容器，就可達(dá)到同樣的容性無功補(bǔ)償范圍，且無需配置濾波支路。由于無需濾波，任何時(shí)候都可對SVG配套電容器組進(jìn)行擴(kuò)容或改造，滿足可能的工況變化帶來的新需求。諧波特性不需增加濾波支路情況下，具備濾除諧波的能力TCR自身產(chǎn)生較大諧波，必須配備各次濾波支路SVG在不需要增加濾波支路情況下，對背景諧波具備治理能力。可完全濾除50次及以下諧波，可濾除風(fēng)機(jī)產(chǎn)生諧波，或?yàn)V除背景諧波防止其對風(fēng)機(jī)的影響。TCR自身產(chǎn)生諧波，必須配備濾波器組濾除自身諧波才能工作；若需要同時(shí)濾除背景諧波，還需要增加濾波器容量。占地面積小大TCR型：由控制、晶閘管閥體、相控電抗器、三組濾波裝置構(gòu)成；SV

25、G：控制、啟動(dòng)、IGBT閥體、連接變壓器、一組固定電容裝置構(gòu)成；SVG型的占地面積小半以上。運(yùn)行安全性可控電流源阻抗型，易諧振SVG是直接電流控制，電流輸出可以限幅，不會(huì)發(fā)生諧振或諧波電壓放大，安全性咼。TCR是阻抗型補(bǔ)償，在長期運(yùn)行過程中，系統(tǒng)運(yùn)行情況改變、SVC中的電抗器、電容器參數(shù)發(fā)生變化，都易導(dǎo)致諧波電壓放大，影響系統(tǒng)安全性。閉環(huán)響應(yīng)速度10ms以內(nèi)4060ms以內(nèi)響應(yīng)速度快，具備超強(qiáng)無功補(bǔ)償與諧波濾除作用。SVG米用新型電力電子器件IGBT，開斷時(shí)間小于10us，而TCR采用晶閘管的開斷時(shí)間10ms，相差1000倍，導(dǎo)致SVG響應(yīng)速度更快。損耗小,0.8%11.2%SVG運(yùn)行損耗低，

26、主要是連接變壓器損耗和IGBT損耗，成套裝置的運(yùn)行損耗約0.8%左右，而SVC中僅相控電抗器的損耗就達(dá)0.9T%，加上晶閘管損耗、濾波支路損耗，總損耗達(dá)到1.2%左右。無功調(diào)節(jié)方式直接控制輸出無功電流調(diào)節(jié)并聯(lián)阻抗輸出無功補(bǔ)償電流不隨母線電壓下降而下降。加上SVG的響應(yīng)速度快，使得同容量的SVG的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償及電壓穩(wěn)定控制能力是同容量TCR或MCR的1.2倍以上。噪音小較大由于沒有相控電抗器、諧波特性好，SVG的噪聲比TCR要小?？煽啃?、可維護(hù)性模塊化，設(shè)計(jì)與工程簡單模塊化，設(shè)計(jì)與工程簡單SVG可靠性高，維護(hù)量?。簼M足IGBT功率模塊N-1運(yùn)行方式，即一個(gè)功率模塊故障后，整個(gè)設(shè)備仍可繼續(xù)運(yùn)行在額定容

27、量。TCR中采用晶閘管串聯(lián)，易發(fā)生晶閘管成組損壞。技術(shù)指標(biāo)部分項(xiàng)目指標(biāo)使用標(biāo)準(zhǔn)Q/XDL18-2011安裝地點(diǎn)室內(nèi)柜裝式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)功率單元級聯(lián)PWM電壓源穩(wěn)態(tài)電網(wǎng)電壓(+10%-20%)額定電壓，頻率50Hz(5%)補(bǔ)償諧波范圍250次響應(yīng)時(shí)間Vims開關(guān)頻率10kHz（平均）有功功率損耗5%可靠性指標(biāo)（平均無故障工作時(shí)間）25000小時(shí)功率單元控制信號連接方式光纖電纜噪聲等級65dBA(1米處)防護(hù)等級三IP20冷卻方式強(qiáng)制風(fēng)冷操作方式觸摸屏界面語言全中文接地要求接地電阻1Q操作使用部分6.16介紹SVG系列動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器的操作可通過按鈕和觸摸屏兩種方式實(shí)現(xiàn)十分易于使用的。觸摸屏作為一種

28、最新的電腦輸入設(shè)備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。具有堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點(diǎn)。利用這種技術(shù)，用戶只要用手指輕輕地碰觸摸屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對主機(jī)操作，從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)。SVG采用觸摸屏作為直接操作界面，大大方便了用戶的控制操作。6.2門板上按鈕的使用用戶對SVG動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器的操作，是通過門板上的按鈕來完成的。如下圖為SVG動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器控制柜面板上的按鈕圖。其中上排四個(gè)為指示燈，下排兩個(gè)為操作按鈕。上排四個(gè)指示燈分別為電源指示燈、主開關(guān)合指示燈、運(yùn)行指示燈和報(bào)警指示燈。電源指示燈：當(dāng)SVG動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器上電后該燈會(huì)常

29、亮。主開關(guān)合指示燈：合主開關(guān)成功后，該指示燈常亮。運(yùn)行指示燈：SVG并網(wǎng)后，該指示燈常亮。報(bào)警指示燈：SVG出現(xiàn)故障后，該指示燈會(huì)被點(diǎn)亮，同時(shí)蜂鳴器會(huì)響。急停：當(dāng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，按下急停按鈕，SVG的主開關(guān)合跳開，同時(shí)主控封鎖脈沖，裝置停止工作。停止/啟動(dòng)：主要用于控制SVG的起停。對于客戶來說，SVG的操作只需通過這個(gè)開關(guān)按鈕即可實(shí)現(xiàn)。開機(jī)：裝置的啟動(dòng)過程很簡單。在保證沒有異常的情況下，用戶先把急停按鈕松開，然后把停止/啟動(dòng)開關(guān)按鈕撥至啟動(dòng)。SVG動(dòng)態(tài)無功發(fā)生及濾波器即開始運(yùn)行，自動(dòng)補(bǔ)償無功或諧波。停機(jī)：當(dāng)現(xiàn)場需要SVG停機(jī)時(shí)，操作人員需先將停止/啟動(dòng)開關(guān)按鈕撥至停止。6.3人機(jī)界面的操作柜

30、門上的人機(jī)界面上電后直接進(jìn)入主菜單:主菜單下有7個(gè)子菜單，實(shí)際使用中，用戶只需要關(guān)注主控界面/實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)/故障顯示/故障記錄。主控界面：顯示操作命令及狀態(tài)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前電網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)故障顯示：顯示當(dāng)前各單元故障狀態(tài)故障記錄：顯示各單元故障記錄6.3.1主控界面0訓(xùn)試歹停機(jī)孑主控界而自栓完就系髡電洗黑統(tǒng)電壓直漓電莊輸出電流無時(shí)電流退度自謹(jǐn)運(yùn)行電阻倍對率控和淆故倖主開關(guān)合自栓電進(jìn)-控制調(diào)試并阿宛咸PL下發(fā)冊岡主開關(guān)勢鬼.魚別6.3.2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前電網(wǎng)參數(shù)，包括系統(tǒng)電壓、電流及總畸變率/功率因數(shù)/各單元直壓/各單元輸出電流/各單元溫度等參數(shù)。點(diǎn)擊“返回”回到主菜單。 6.3.3故障顯示實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前單元和IGBT故障信息，點(diǎn)擊“返回”回到主菜單。 6.3.4參數(shù)設(shè)置顯示參數(shù)設(shè)置信息，點(diǎn)擊“返回”回到主菜單。IM、RI痙教設(shè)置世回m旌板切駱傘令槍入命令狀態(tài)輸出i灤切檢|肢、1輸出速斷切愉2、廠創(chuàng)系統(tǒng)過公切險(xiǎn)|投入|系統(tǒng)久壓授入|三艄不中衡g授入jPT7CT斷薊切於|府.1系虢電壓異常切除自檢/合主稈關(guān)切於1化71S 話1危O帚j|二二= 6.3.5故障記錄實(shí)時(shí)記錄了“單元故障”發(fā)生的時(shí)刻及單元故障內(nèi)容，點(diǎn)擊“返回