SVG工作原理、控制系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)說明

SVG工作原理、把握系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)說明SVG(StaticVarGenerator,動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置)是一種承受自換相變流電路的現(xiàn)代無功補(bǔ)償裝置，是當(dāng)STATCOM〔StaticSynchronousCompensator,動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置在響應(yīng)速度、穩(wěn)定電網(wǎng)電壓、降低系統(tǒng)損耗、增加傳輸力氣、提高瞬變電壓極限、降低諧波和削減占地面積等多方面更具優(yōu)勢(shì)。SVG產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)：※基于瞬時(shí)無功功率理論的無功檢測(cè)技術(shù)；※直流側(cè)電壓平衡把握；※完善的保護(hù)功能；IGBTIGBT高頻開斷的牢靠性，并將狀態(tài)監(jiān)控信息實(shí)時(shí)上傳至上層監(jiān)控系統(tǒng)；※鏈節(jié)自取能設(shè)計(jì)，牢靠性高；※鏈?zhǔn)綐?gòu)造模塊化設(shè)計(jì)，滿足系統(tǒng)高牢靠性的要求，維護(hù)便利；IGBT高頻觸發(fā)的要求；5ms?！軌蚬┙o從感性到容性的連續(xù)、平滑、動(dòng)態(tài)、快速的無功功率補(bǔ)償；※能夠解決負(fù)荷的不平衡問題；※電流源特性，輸出無功電流不受母線電壓影響；電網(wǎng)電能質(zhì)量存在的問題1.1非線性負(fù)荷大量接入電網(wǎng)和負(fù)載的頻繁波動(dòng)，對(duì)電能質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)峻影響：輸電系統(tǒng)缺乏準(zhǔn)時(shí)的無功調(diào)整，系統(tǒng)振蕩簡(jiǎn)潔擴(kuò)大，降低輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性；負(fù)荷中心缺乏快速的無功支撐，簡(jiǎn)潔造成電壓偏低；功率因數(shù)低，增加電網(wǎng)損耗，加大生產(chǎn)本錢，降低生產(chǎn)效率；甚至停產(chǎn)；產(chǎn)生大量諧波電流，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓畸變，引起：①保護(hù)及安全自動(dòng)裝置誤動(dòng)作；②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；③增加變壓器損耗，引起變壓器發(fā)熱；④導(dǎo)致電力設(shè)備發(fā)熱，電機(jī)力矩不穩(wěn)甚至損壞；⑤加速電力設(shè)備絕緣老化；⑥降低電弧爐生產(chǎn)效率，增加損耗；⑦干擾通訊信號(hào)；解決方案:承受SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，用以提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，增加輸電力氣，消退無功沖擊，濾除諧波，平SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置后，能起到以下作用：SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，不但可以在正常運(yùn)行狀態(tài)下阻尼系統(tǒng)振蕩，提高輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性。源支撐，因此簡(jiǎn)潔造成電網(wǎng)電壓偏低甚至發(fā)生電壓崩潰的事故。而SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置具有快速的無功功率調(diào)整力氣，可以維持負(fù)荷側(cè)電壓，提高負(fù)荷側(cè)供電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。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(duì)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)本錢。SVG可跟隨負(fù)荷無功的變化，抑制電壓波動(dòng)和閃變 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(duì)電壓質(zhì)量的要求，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行性能不良，消滅過電流、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。電壓波動(dòng)和閃變對(duì)安全生產(chǎn)及人體安康都是極為不利的。SVG的快速響應(yīng)使其特別適合于電壓波動(dòng)與閃變的抑制。SVG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。其他多種補(bǔ)償功能與SVCSVG的快速特性，使系統(tǒng)在補(bǔ)償特性、造價(jià)、牢靠性等方面到達(dá)最優(yōu)?！岣吖β室驍?shù)，是最有效的閃變抑制裝置。補(bǔ)償負(fù)載無功和諧波——即可以補(bǔ)償無功，又可同時(shí)補(bǔ)償諧波。補(bǔ)償負(fù)載三同時(shí)補(bǔ)償諧波和三相不平衡，是負(fù)載電能質(zhì)量問題的完善解決方案。SVG工作原理SVGSVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的根本原理就是將自換相橋式電路通過電抗器或變壓器并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整橋式電路溝通側(cè)輸出電壓相對(duì)系統(tǒng)電壓的相位和幅值，快速吸取或發(fā)出滿足要求的無功電流，實(shí)現(xiàn)VSC(VoltageSourceConverter,)的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了無功補(bǔ)償IGBT將直流側(cè)電壓轉(zhuǎn)換成溝通側(cè)與電網(wǎng)同頻率的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)無功能量的交換，補(bǔ)償基波無功。此外在考慮諧波補(bǔ)償時(shí)，SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置相當(dāng)于一個(gè)可控的諧波源，可依據(jù)系統(tǒng)狀況，進(jìn)展主動(dòng)式跟蹤補(bǔ)償。承受電壓SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置電路根本構(gòu)造如以下圖。SVG根本構(gòu)造工作原理SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的根本工作原理是將電壓型自換相橋式電路通過電抗器或變壓器并聯(lián)在電網(wǎng)電壓源，適當(dāng)調(diào)整溝通側(cè)輸出電壓的相位和幅值，實(shí)現(xiàn)該電路吸取或發(fā)出滿足要求的無功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償。SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置工作原理可用以以下圖所示的單相等效電路圖說明。SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置具有以下技術(shù)特點(diǎn)：裝置由把握系統(tǒng)、電壓源變流器等局部組成，補(bǔ)償范圍寬，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)感性和容性補(bǔ)償；承受鏈?zhǔn)綐?gòu)造，安裝調(diào)試周期短，運(yùn)輸便利，將每相作為一個(gè)獨(dú)立的鏈；①各鏈節(jié)構(gòu)造全都，可實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，便于擴(kuò)展裝置容量；SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立分相把握，有利于解決系統(tǒng)的相間平衡問題，在系統(tǒng)受到擾動(dòng)時(shí)，更好的供給電壓支撐;③降低了可關(guān)斷器件的開關(guān)頻率和損耗；④每相設(shè)有冗余鏈節(jié)，提高裝置的牢靠性；⑤在系統(tǒng)平衡及不平衡的狀態(tài)下，鏈?zhǔn)綐?gòu)造的諧波特性優(yōu)于其他構(gòu)造形式；SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置并網(wǎng)運(yùn)行波形。感性無功補(bǔ)償電流(滯后)容性無功補(bǔ)償電流(超前)實(shí)測(cè)SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置并網(wǎng)運(yùn)行電壓電流波形⑦承受脈沖循環(huán)把握和單鏈節(jié)電壓補(bǔ)償機(jī)制，直流側(cè)電壓波動(dòng)小。把握系統(tǒng)承受DSP+FPGA+CPLD的硬件模式，能夠并行處理大量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)字運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果,效率高,體積緊湊,可以充分利用IGBT等器件容量；統(tǒng)抗干擾性能；保護(hù)系統(tǒng)承受分級(jí)保護(hù)策略，將數(shù)字保護(hù)、規(guī)律硬件保護(hù)和繼電保護(hù)融為一體，為裝置的安全運(yùn)行供給各種特別狀況下的牢靠保護(hù)，具有良好的人機(jī)界面，便于把握和查詢故障類型和位置；AVC終端。SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置技術(shù)優(yōu)勢(shì)5ms；電壓閃變抑制力強(qiáng)。SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置對(duì)電壓閃變的抑制可以到達(dá)5:1，甚至更高；SVG為電流源特性，輸出無功電流不受母線電壓影響，欠壓條件下無功調(diào)整力氣更強(qiáng)，同時(shí)具備確定的短期過載力氣；SVG不僅自身輸出電壓中諧波含量很低，還能夠?qū)ω?fù)載的諧波和無功進(jìn)展補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)有源濾波；SVC30%～50%；SVG不轉(zhuǎn)變電力系統(tǒng)的阻抗分布，安全穩(wěn)定；SVG能在確定范圍內(nèi)供給有功功率，削減有功功率沖擊；SVG中承受直流電容作為儲(chǔ)能元件，運(yùn)行過程中電磁噪聲顯著降低。SVG產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)說明IGBT驅(qū)動(dòng)IGBT在高頻率的交替開通和關(guān)斷時(shí)需要確定的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)功率，柵極驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直IGBT供給確定幅值的柵極電壓、隔離的輸入輸出信號(hào)、du/dt保護(hù)力氣。SVG選用IGBT專用驅(qū)動(dòng)電路〔集成保護(hù)、驅(qū)動(dòng)、凹凸壓隔離等功能〕，〔IGBTIGBTIGBT開斷速度，降低損耗。IGBT專用驅(qū)動(dòng)模塊自主研發(fā)的適配板鏈節(jié)單元構(gòu)造及抗干擾設(shè)計(jì)疊層母排的應(yīng)用，減小了直流回路的導(dǎo)線雜散電感，協(xié)作良好的吸取回路設(shè)計(jì)，提高了IGBTSVG的牢靠運(yùn)行；獨(dú)了牢靠保證。運(yùn)行；基于瞬時(shí)無功功率檢測(cè)算法及完善的無功、電壓把握方法，保證了無功及電壓合理把握。DSP、FPGA、ARM等多代處理器為核心的軟硬件平臺(tái)。SVGDSP+FPGA+CPLD高性能硬件平臺(tái)，運(yùn)算速度快，精度高。把握方案SVG把握方法更加簡(jiǎn)潔，除系統(tǒng)無功檢測(cè)、觸發(fā)把握、脈沖安排等，對(duì)直流電容電壓平衡把握、逆變輸出諧波把握等方面也有嚴(yán)格要求。SVG進(jìn)展了全面升級(jí)，通過提高IGBT開關(guān)頻率，承受脈沖循環(huán)、脈沖光SVG裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。觸發(fā)特別、過壓擊穿、閥室超溫、保護(hù)輸入接口、保護(hù)輸出接口把握和系統(tǒng)電源特別等保護(hù)功能。承受工windows操作系〔AVC〕AVC系統(tǒng)的調(diào)度端開環(huán)或閉環(huán)運(yùn)行。功率單元的性能測(cè)試SVG的整體性能。我公司研發(fā)的背靠