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SVG+C混合系统技术分析
发布时间:2020-12-14 14:24:01 【返回】

  随着当今社会电气化水平的加速提升,从供电侧到用电侧都开始对现有的电力设备提出更高的需求,特别是在用电端,随着国内的技术革新向着高精尖的目标迈进,更加复杂多样、用电要求高的用电设备层出不穷,因此用电负载的用电要求也不仅仅局限于无功补偿和谐波治理、更多的还包含了其他相关的电能质量环境,主要体现有间谐波、频率变化、交流网络中的直流、电压闪变、涌流、三相不平衡等电能质量问题,因此,作为低压配电系统中的电能质量治理方向上,这就要求电能质量治理向着更加系统化、绿色化、数字化的方向迈进。


  在目前低压的电能质量治理领域,以治理装置数静止无功发生器和有源电力滤波器为首,国内针对静止无功发生器和有源电力滤波器的应用已经进入到小规模的并网阶段,在一些电能质量问题突出的用电环境中,替代了原先老一代的电容器补偿产品,其电能质量治理效果也能够提升到更高的目标。


  如何在现有的电能质量治理领域将静止无功发生器和有源电力滤波器大规模的并网使用,促进电能质量领域的快速发展,成为现阶段的关键性问题。因此,为了促进传统的电能质量治理装置到新型的电能质量治理装置的过渡,促进电力能源的可持续发展和优化电力能源结构,静止无功发生器和有源电力滤波器与现有的电能质量产品有效的配合使用是目前实践性高、操作性更强、电能质量治理效果更佳的有效的方案。


  本文提到的静止无功发生器与智能电容器的混合系统(SVG+C混合系统),即为上述提到的传统电能质量治理产品和新型电能质量治理产品配合使用的其中一部分。目前SVG+C混合系统只适用于低压配网系统中,后期将以此为基础,扩展到整个电能质量治理领域,其电能质量治理领域的发展,必定会达到一个系统化、绿色化、数字化的目标。


  目前SVG+C混合系统,主要包括无源电力补偿装置和有源电力补偿装置两部分,通过电能质量综合控制仪统一控制无源电力补偿装置和有源电力补偿装置,通过完善无源电力补偿装置和有源电力补偿装置的混合补偿过程,增强综合控制仪的各项功能,从而有效的对相应的电能质量问题进行治理。为后期数字化电能质量治理的发展奠定基础,SVG+C补偿系统全部采用工业级通讯方式连接智能电容器和静止无功发生器(有源电力滤波器相同模式,本文不做说明),为求配电系统达到监控一体化、报警一体化的目标。


  本文先容的SVG+C混合补偿系统区别于现有的SVG与电容器混合设计却独立补偿的系统方案。其混合补偿原理为通过系统侧一组采样,对整个系统电力参数进行计算分析后,通过分别控制静止无功发生器和智能电容器的输出,并通过科学的算法让静止无功发生器和智能电容器配合使用,针对性地解决系统中存在的电能质量问题,让每一种装置发挥其特有的长处,同时,通过这种配合使用,能够提高设备的使用寿命,并通过统一的综合控制仪控制,能够针对相应设备故障或者损坏,进行及时有效的保护,提高了整套电能治理装置乃至配电系统的运行安全性。


  SVG+C混合系统结合了静止无功发生器和智能电容器的优势,其具体体现在静止无功发生器的动态响应速度快、容性补偿和感性补偿切换、无级补偿(没有容量等级限制)、谐波滤除等功能,智能电容器的模块化、体积小、多级别补偿、容量大等优点,静止无功发生器和智能电容器皆有自我保护功能,保护功能具有有过温保护、过压保护、欠压保护、缺相保护、IGBT故障保护、装置故障自我检测复归功能、装置损坏自我停机报警功能等等。因此,综合两者的补偿特点,该SVG+C混合系统具有以下的技术指标:


  1、无功补偿目标功率因数可达0.99以上,无功补偿具备无级切换且在补偿结果中含有多级别补偿,SVG补偿电流占总补偿电流的5%以下。


  2、谐波治理在2到50次可设置输出,谐波滤除率在90%以上,此指标在有源电力滤波器与智能电容器的混合系统中体现。


  3、三相不平衡治理,可实现在设计容量下的百分之百治理,并做到动态变化,保证三相平衡度稳定变化,三相不平衡率变化不超过5%。


  4、保护功能完善,提高整个电能治理装置的运行安全性。


  5、在设计容量下,可兼顾无功补偿、谐波治理、三相不平衡治理三种功能,并能做到动态功能切换,其治理效果与目标值一致。


  目前,静止无功发生器和智能电容器的技术成熟,在SVG+C混合补偿的前期并网过程中,该系统稳定、电能质量治理效果明显,在多个并网项目落地后,通过实际效果测量,并网效果符合上述的技术指标,SVG+C混合系统在不同场所的实际应用中,均能根据现场的不同电力工况,针对性的解决相关的电能质量问题,并在长时间的运行中,保持不错的运行能力和补偿性能,基本符合SVG+C混合系统的设计初衷。


  SVG+C混合系统研发团队也不仅仅局限于静止无功发生器和智能电容器混合补偿的研发工作,更多的是着眼于对更多传统的无源电力装置和新型的有源电力装置的混合电能质量治理系统,所以,电能质量混合系统的发展还有很多路要走,在系统化、绿色化、数字化的电能质量治理目标,大家只走了系统化的第一步。太阳能、储能等行业发展,带来了多能源并网的新挑战,在绿色化的电能质量目标实现上大家还需要不断的去探索新的产品。在大数据、信息化的新时代背景下,大家针对电能质量治理系统乃至整个配网系统,更需要的是数字化、可视化的电能质量产品。


  总的来说,SVG+C混合系统在目前国内处于快速发展阶段,也是今后电能质量领域的发展趋势,对促进配电网产业升级,提高整体电力能源的绿色、稳定、高效有着重要作用。随着电能质量治理混合系统的不断落地并网,持续改进混合系统的性能,融合新能源的并网,结合国网战略能源互联网战略,实现数字化的配网目标,做到符合中国电力环境的电能质量治理产品,在国际上彰显中国电力的魅力!



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