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AHZJSVG高壓大功率靜止無功發生器

產品描述
  AHZJSVG高壓大功率靜止無功發生器
一、概述
        SVG 是當今無功補償領域最新技術的代表。SVG 并聯于電網中,相當于一個可變的無功電流源,其無功電流可以快速地跟隨負荷無功電流的變化而變化,自動補償系統所需無功功率。由于SVG的響應速度極快,所以又稱為靜止同步補償器(Static  SynchronousCompensator, 簡稱STATCOM)。
        SVG的基本原理是利用可關斷大功率電力電子器件(如IGBT)組成自換相橋式電路,經過電抗器并聯在電網上,適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制其交流側電流,就可以使該電路吸收或者發出滿足要求的無功電流,實現動態無功補償的目的。
        靜止無功發生器(SVG)作為最新一代的無功補償產品,在補償效果、功率密度和運行效率等技術指標上具有傳統無功補償設備無法比擬的優勢,是目前解決配電網尤其是快速變化的電網無功補償問題最佳的技術手段。
 
二、型號定義
三、基本參數
額定電壓: 6KV、10KV、35KV
額定頻率:50Hz
補償容量:50kvar~10000kvar
電容器接線方式:星形
安裝方式:戶內、戶外均可
海拔高度:≤2000m
相對濕度:95% (25℃時)
環境溫度:-28℃ ~ +55℃
污穢等級:Ⅲ 級
抗震強度:水平加速度  0.2
 
四、工作原理
1、結構形式
                         功率單元串聯鏈式多重化SVG系統結構圖
2、裝置工作原理
                                       裝置工作原理圖
主回路
        AHZJSVG主回路包括進線柜、啟動柜和功率柜。進線柜內裝有隔離開關K1、真空接觸器(斷路器)J1、J2,啟動柜內裝有預充電限流電阻R和連接電抗器L,功率柜內裝有換流鏈(Link),換流鏈(Link)通過完全相同的功率單元體(Cell)級聯而成,功率單元體(Cell)內又包含直流支撐電容Cd和IGBT構成的換流電路。
 
控制系統
       AHZJSVG控制系統包括主控制器、功率單元驅動板、輔助控制電路、人機界面及后臺監控系統??刂葡到y中采用的核心元器件,如數字處理器DSP、現場可編程邏輯門陣列FPGA、光纖頭、IGBT驅動模塊等均為國外原裝進口,可靠性已在長期應用中得到了的檢驗。
1)預充電限流電阻R
      預充電限流電阻R能有效限制裝置啟動前的預充電電流,保護IGBT和直流支撐電容不會損壞。該電阻具有極大的熱容量,可在短時間內反復承受沖擊電流。
2)連接電抗器L
      換流鏈(Link)通過連接電抗器L接入電網,該電抗器將換流鏈(Link)的輸出電壓轉化為電流注入電網,同時平滑換流鏈(Link)產生的紋波。該電抗器采用優質材料和低磁密設計,具有高線性度、低損耗和抗諧波的特點。
3)換流鏈(Link)
     功率單元體(Cell)串聯而成的換流鏈(Link)是ZG-dSVG的核心部件,單臺功率單元體(Cell)將直流電壓轉化為交流電壓,功率單元體級聯后疊加形成輸出的高電壓。
    根據裝置接入點電網的電壓等級,ZG-dSVG每相換流鏈(Link)級聯的功率單元體(Cell)數量不同,如 10kV 系統每相換流鏈(Link)通常由 10~12 個功率單元體(Cell)級聯而成。
4)主控制器
     主控制器由各個功能板卡組成,完成交流信號采集、開關量控制、PWM 脈沖分配、狀態檢測和系統保護等工作。
5)功率單元驅動板
     功率單元驅動板安裝在功率單元內,通過光纖與主控制器相連,將控制信號轉化為IGBT的驅動信號,同時反饋功率單元的狀態。
6)人機界面
     AHZJSVG 采用液晶觸摸屏,具有完備的數據顯示、信息存儲和歷史查詢功能。友好的界面設計保證運行人員可以安全、便捷的操作設備。
 
五、SVG的技術優勢
       SVG 是目前最為先進的無功補償技術,基于電壓源型變流器的補償裝置實現了無功補償方式質的飛躍。它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實現無功能量的變換。從技術上講,SVG較傳統的無功補償裝置有如下優勢:
1、響應速度更快
SVG響應時間:≤5ms。
傳統靜補裝置響應時間:≥10ms。
SVG可在極短的時間之內完成從額定容性無功功率到額定感性無功功率的相互轉換,這種無可比擬的響應速度完全可以勝任對沖擊性負荷的補償。
2、電壓閃變抑制能力更強
SVC對電壓閃變的抑制最大可達2:1,SVG對電壓閃變的抑制可以達到5:1,甚至更高。SVC受到響應速度的限制,其抑制電壓閃變的能力不會隨補償容量的增加而增加。而SVG力不會隨補償容量的增加而增加。而SVG大裝置容量可以繼續提高抑制電壓閃變的能力。
3、運行范圍更寬
SVG能夠在額定感性到額定容性的范圍內工作,所以比SVC的運行范圍寬很多。更重要的是,在系統電壓變低時,SVG還能夠輸出與額定工況相近的無功電流。
4、補償功能多樣化
SVG不僅具有快速補償系統無功功率的目的,還能夠根據用戶實際需要,對負荷諧波電流、負序電流等電能質量問題進行綜合補償。
5、諧波含量極低
SVG 采用了 PWM 技術、三電平技術和多重化技術,不僅自身產生的諧波含量極低,還能夠對負載的諧波和無功進行補償,實現有源濾波的功能,真正做到多功能化。
 
六、應用領域
1、電力配電網(35 kV /10kV)
  現場特點:
1)、多臺主變并列,運行方式會發生變化。
2)、發生故障后電壓恢復速度較慢。
3)、必須與變電站VQC或區域AVC協同工作。
AHZJSVG解決方案:
        配備上層控制系統,將交流采樣、母聯開關狀態檢測、開關柜斷路器狀態檢測以及數據
通信等放在上層控制系統內進行處理。上層控制器根據本地控制策略或遠方調度命令實時計
算SVG的輸出容量,通過光纖將指令下發,SVG本體僅需要完成上層控制器的指令,同時反
饋裝置狀態即可。
2、風力發電場
現場特點:
1)、地處偏遠,電網偏弱。
2)、電壓質量直接關系到經濟效益和安全生產。
3)、低電壓穿越能力亟待提高。
AHZJSVG解決方案:
1)、提供大容量和超大容量 AHZJSVG,以高壓母線電壓作為控制目標,有效抑制電壓波動。
2)、AHZJSVG具有優異的低電壓運行特性,對改善風電場低電壓運行能力有顯著作用。
3、電力牽引供電系統
現場特點:
1)、負序分量比重較大。
2)、供電電網為單相27.5kV系統。
3)、交、直流混合系統,諧波含量大。
AHZJSVG的解決方案:
1)、提供單相27.5kV 的AHZJSVG。
2)、AHZJSVG具備綜合補償能力,在補償無功的同時平衡補償和有源濾波功能。
4、沖擊性大型工業負荷
現場特點:
1)、負荷快速變化,對電網造成強烈沖擊。
2)、無功波動造成的損耗很大。
3)、功率因數難以達標。
AHZJSVG的解決方案
1)、AHZJSVG具有4ms以內的動態響應速度,可以滿足對任意負載進行治理的速度要求。
2)、以母線功率因數作為控制目標,實現任意時刻高功率因數運行。
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