一、產品簡介
IC-SVG/DSTATCOM(Distributed Static Synchronous Compensator配電網靜止同步補償裝置)是目前先進的并聯無功補償裝置,用以提高電網穩(wěn)定性、增加輸電能力、消除無功沖擊、濾除諧波、平衡三相電網。通過調節(jié)逆變器交流側輸出電壓相對系統(tǒng)電壓的幅值和相位,迅速吸收或者發(fā)出所需要的無功功率,實現快速動態(tài)調節(jié)無功的目的。其基于VSC的結構實現了無功補償方式質的飛躍,不需采用大容量的電容、電感器件,而是通過可關斷大功率電力電子器件(如IGBT)將直流側電壓轉換成與電網同頻率的輸出電壓,實現無功能量的變換, 補償基波無功。此外在考慮諧波補償時,SVG相當于一個可控的諧波源,可根據系統(tǒng)狀況,進行主動式跟蹤補償。
二、應用領域
當正弦波電壓施加在非線性負載上時,電流就變成非正弦波,非正弦波電流在阻抗上產生壓降,會使電壓波形也變?yōu)榉钦也ā?非正弦波中含有與工頻相同頻率的分量稱為基波,頻率大于基波的分量稱為諧波。
母線上存在大量諧波,是近20年來我國快速工業(yè)化,以及社會快速進步,而國家用電設備的強制性諧波標準滯后,所造成的后果。
Ø 電力機車供電
電力機車運輸方式在保護環(huán)境的同時對電網帶來嚴重“污染”,因電力機車采用單相供電,造成供電網嚴重三相不平衡及低功率因數,并產生負序電流。
目前世界各國解決這一問題的途徑就是在鐵路沿線適當位置安裝動態(tài)補償裝置,通過動態(tài)補償裝置的分相快速補償功能來平衡三相電網,并提高功率因數。SVG作為一種快速的動態(tài)補償裝置,能夠實時的跟蹤負荷變化并進行補償,能夠徹底解決電氣化鐵路的電能質量問題。
Ø 遠距離電力傳輸
全球電力輸送目前正在趨向于高電壓、大功率、長距離的方向發(fā)展,加裝SVG可以明顯提高電力系統(tǒng)輸配電性能。實際應用時,可在電網的一處或多處適合的位置上安裝SVG,以達到如下目的:
◆穩(wěn)定系統(tǒng)電壓;
◆減少傳輸損耗;
◆增加傳輸能力,使現有電網發(fā)揮最大效率;
◆提高瞬變穩(wěn)態(tài)極限;
◆增加小干擾下的阻尼;
◆增強電壓控制及穩(wěn)定性;
◆緩沖功率震蕩。
Ø 工礦企業(yè)
工礦企業(yè)中主要的電網污染源為提升機、焊機、軋機、電弧爐等非線性負荷,在產生沖擊性無功的同時還會產生大量的諧波電流和負序電流,導致電壓畸變、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡、瞬態(tài)過電壓等電能質量問題。
若要徹底解決以上電能質量問題,用戶必須安裝具有快速響應能力的動態(tài)無功補償器,無功補償裝置的響應時間必須做到<10ms。IC-SVG能夠完全滿足這些工況的要求,能夠實時對沖擊性無功、負序電流、電壓波動、三相電壓不平衡進行補償,而且還可以通過特定的算法來濾除電網中的諧波分量,防止諧波污染電網。
工礦企業(yè)加裝IC-SVG后,不僅能夠對電能質量進行有效的治理,而且能夠帶來巨大的經濟效益。SVG投入運行后,能夠顯著提高系統(tǒng)的功率因數,大大降低輸電線路和變壓器損耗,能夠使用電設備能夠更可靠的工作;同時在不增加額外投資的情況下,還能夠增加有功功率的輸送,提高設備利用率和生產效率。
Ø 風力發(fā)電
IC-SVG應用于風電場后,能夠起到以下作用:
◆穩(wěn)定節(jié)點電壓
◆阻尼系統(tǒng)振蕩
◆補償主變無功損耗
◆改善系統(tǒng)潮流分布
Ø 民用或者商用工程
恒壓變頻供水,電梯群,變頻空調以及數量巨大的諧波源: 節(jié)能燈,人手一臺的電腦和其他辦公和家用電氣設備。特別要提出的是大功率UPS是以下場所未必引起注意的諧波源:黨政部門,各種指揮中心,電信金融大廈,各類大型交通公共場所,甚至高速公路收費站。
三、工作原理
IC-SVG相當于一個電壓源逆變器,而負載是電網。當只考慮基波頻率時,SVG可以等效為幅值和相位均可控的一個與電網同頻率的交流電壓源,并通過連接電抗器或變壓器介入電網。理想情況下,SVG等效電路如圖所示。
◆(容性,發(fā)無功時)此時IC-SVG電壓Uc滯后于自己的電流90度。