四方公司SVG在石化冶金等工业领域电能质量治理中应用-V1.14

《四方公司SVG在石化冶金等工业领域电能质量治理中应用-V1.14》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四方公司SVG在石化冶金等工业领域电能质量治理中应用-V1.14（94页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、SVG在石化冶金等工业领域综 合电能质量治理中的应用 北京四方继保自动化股份有限公司 四方公司简介四方公司简介 GSC系列系列SVG介绍介绍 典型典型案例案例 3 四方公司简介 四方公司成立于1994年，是从事电力系统自动化及继电保 护装置的研究、开发、生产和销售，并为电力系统及相关行业 （例如石化、铁路、煤炭、冶金等）服务的高新技术企业。 总裁杨奇逊教授是我国微机继电保护的创始人，为中国 工程院首批院士。 股票代码601126 4 企业基本情况-产业基地 硅谷亮城6号 上地四街9号 公司总部-北京 研发以及核心生产基地 5 企业基本情况-生产基地 保定 南京 武汉 6 保定新厂-产线侧重自动

2、化与信息化的建设 7 保定新厂鸟瞰图 8 服务行业 智能电网 智能发电厂 智能交通 数字煤矿 工业过程自动化 新能源 9 主要产品 9 输配电业务 电力系统继电保护 变电站自动化 调度自动化 实时动态监测 故障信息管理 配网自动化 安全稳定控制系统 广域保护 广域阻尼控制 高压直流输电 时间同步系统 变电站仿真培训 一次设备智能组件 高压输电线路继电保护装置 发电业务 火电自动化 水电自动化 电厂仿真培训 发电厂励磁控制 风电控制 光伏发电 扭振保护与监控 电力电子应用 柔性直流输电 储能变流器 无功补偿 直流融冰 感应加热高频电源 高压变频 变频器低电压穿越 电源 无功补偿SVG 工业及公共

3、业务 能源管理 智慧矿山 指挥交通 工业过程自动化 新能源利用 风电场一体化解决方案 微网解决方案 储能新技术 10 市场应用 10 超过四十万套数字式继电保护和智能二次设备、万余套变电站自动化 系统、发电厂自动化系统、配网自动化系统、微网能量管理系统、新 能源并网控制系统正在海内外各地安全运行。 国内-遍布全国 31个省市自治区 国际-目前四方产品已在美国、俄罗斯、东南 亚、南美等地区投运 东南亚东南亚 印度 菲律宾 柬埔寨 印尼 巴基斯坦 斯里兰卡 南美南美 厄瓜多尔 圭亚那 西亚西亚 伊朗 亚美尼亚 非洲非洲 赤道几内亚 津巴布韦 中亚中亚 吉尔吉斯斯坦 哈萨克斯坦 白俄罗斯 美国美国

4、俄罗斯俄罗斯 11 经营业绩 自公司上市后，营业 收入快速增长，平均 年增长率为25% 上市后的四年 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 123511.8 134771.9 168566.0 234870.0 305255.0 326411.1 营业收入（万元）营业收入（万元） 2015年：年：330587.6 12 重要荣誉 国家级企业技术中心 国家火炬计划重点高新技术企业 国家重点软件企业 国家高新技术企业 全国质量工作先进单位 十百千工程重点企业 计算机集成一级资质 13 科技成果奖 国家科学技术进步二等奖 中国电力科学技术奖 北京市科学技术奖 到20

5、14年末为止，累计荣获国家级科技奖1项，省部级科技奖47项（一等 奖8项，二等奖16项，三等奖23项） 14 四方电力电子产品 四方公司在电力电子领域积极开拓，致力于新能源发电与工业 节能。开发出SVG、储能储能变流器变流器、变频器低电压穿越电源、变频器低电压穿越电源、 低压低压APF等系列电力电子产品，在高压大功率电力电子设计制 造方面具有深厚的实力。 四方公司简介四方公司简介 GSC系列系列SVG介绍介绍 典型案例典型案例 您是否有以下困扰？ 16 功 率 因 数 偏 低 谐 波 污 染 严 重 电 压 波 动 偏 差 大 闪 变 不 合 格 三 相 电 压 不 平 衡 四方四方公司提供电

6、能质量监测与分析、电能质量治理、能源公司提供电能质量监测与分析、电能质量治理、能源 管控系统等多类型产品，为您量身定制最全面的解决方管控系统等多类型产品，为您量身定制最全面的解决方 案。案。 负 序 电 流 超 标 四方高压GSC系列产品 17 GSC系列系列 STATCOM 高高 端端 通用通用 特种特种 新新 领领 域域 角接式GSC 无功补偿、谐波补偿、负序补偿、闪 变抑制、低频振荡抑制 星接式GSC 无功补偿、谐波补偿 井下隔爆型GSC 无功补偿 输电线路直流融冰兼STATCOM变流器 发电机机端次同步振荡抑制变流器 STATCOM概述 18 STATCOM是静止同步补偿器（Stati

7、c Synchronous Compensator）的简 称，业内也俗称静止无功发生器，SVG（Static Var Generator）。 STATCOM主要是以IGBT为开关器件的电力电子装置。 SVG 无功补偿 四方GSC系列STATCOM 负序补偿 谐波补偿 提高功率因数 减少电压偏差与波动 抑制闪变 消除负序电流 降低电压不平衡度 消除13次以下谐波电流 消除低次间谐波电流 STATCOM原理 19 低压功率模块（H桥）级联多电平结构 690 V 690 V 690 V 690 V 690 V 690 V 690 V 690 V 690 V 690 V 690 V 690 V 690

8、 V 690 V 690 V N CB A 6000V 线电压 3450V 相电压 GSC功率单元功率单元 GSC整机整机 等效电路图等效电路图 RA L1 R1 A1 L2 R2 A2 L3 R3 A3 AN 多电平输出多电平输出 输出波形正弦度好，谐波含量低，单元开关频率低但整机等效开关频率高，损 耗小，功率因数高。并联式方案的运行效率通常在98%以下，而H桥级联方案 效率可达到99.2%。另外，模块化的方案提供系统的冗余度，也更便于维护， 当一个模块发生故障后，仅需更换该模块即可，不会影响整体系统。 STATCOM优点 20 d u 负 荷 s L QP E s u OUT L R is

9、 iOUT uc iLOAD STATCOM可等效于并联于母线上的电流源，发出无功电流和谐波补偿电流 运行模式 波形和相位图 说明 空载运行模式 当Ui=Us时，GSC不进行补偿 感性运行模式 当UiUs时，GSC等效为连续 可调的电容 STATCOM原理和优点 21 STATCOM既可以发出容性无功也可以发出感性无功，“吸收”自如。 无功响应时间在520ms之间，当今最快的无功调节速度。 体积是其他无功调节设备的一半甚至更小。 不发出谐波，还能消除谐波、间谐波。 STATCOM 典型补偿方案 22 22 集中补偿 分散式补偿 就地补偿 交流电压等级： 3.3kV，6kV，10kV，35kV，

10、 其他电压等级可以用连接变压器解决 补偿容量： 0.68Mvar100Mvar 哪里不够补哪里不够补 哪里！哪里！ 可搭配FC等无源滤波器 STATCOM 已应用的行业 23 冶金： 电弧炉 精炼炉 发电： 风电场 光伏电站 火电厂 钢铁： 轧机 输变电： 变电站 轨道交通： 牵引机车 其他： 电焊机 提升机 起重机 四方GSC系列 STATCOM在众多行业领域都已得到成功应用 四方GSC系列产品 24 功率柜 控制柜 电抗器 启动柜 星接式GSC C UDC 模块模块A1 模块A2 模块An B相模块 C相模块 A B C 电电 弧弧 炉炉 电压范围3.3kV35kV。输出可增加连接变压器，

11、适应各种母线电压。 补偿容量 0.68Mvar45Mvar 带连接变压器时，可采用无电抗器设计，节约空间 星接STATCOM 适用于无功和谐波补偿之类应用场合 星接拓扑 四方GSC系列产品 25 单相柜体 电抗器 启动柜 角接式GSC 电压范围3.3kV35kV。 补偿容量 1Mvar100Mvar 角接拓扑 角接STATCOM 适用于无功补偿、不平衡补偿、闪变抑制、谐波补偿等综合性补偿应用 单相控制柜 性能优点 26 性能优点 27 产品特色 28 功率模块 器件品质高，原装进口IGBT，高性能薄膜电容 模块化设计，可以任意互换 自励式供电方式，安全可靠 分区防爆设计，避免损伤扩大 原装进口

12、IGBT 高性能薄膜电容 产品特色 29 成熟可靠高集成度的高压继电保护控制平台。 控制代码全在高速大容量FPGA内实现，可靠性超过DSP系统。 61850、Modbus等多种通讯方式，与变电站、发电站自动化系统无缝衔接 完备的故障告警和大数据录波功能，方便故障定位和问题分析 控制器间有高速光纤通讯，具备1主多从SVG并联运行控制功能 CT板 PT板 CPU板光纤板DI板 DO板 通信板 电源板 该主控制器平台的安全性和稳定性已在数十万套高压继电保护装置中得到充分验证 产品特色 30 完善的故障分析手段和实时录波功能，故障快 速定位 四方CSC2000V2变电站级监控后台，已经在上万座变 电站

13、得到使用，具备AVC接口 00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5 0 1 2 直流过压动作 00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5 0 1 2 保护启动 00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5 -10 0 10 UabG V UbcG V UcaG V File: 2014-10-28-10-54-6-44(0).cfg 00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5 -100 0 100 IaD A IbD A IcD A 00.050.10.150.20.250.

14、30.350.40.450.5 0 1 2 主接触器合位 Time s 性能优点 31 响应时间最快可达5ms，充分应对各种无功冲击 1.841.8451.851.8551.861.8651.871.8751.881.8851.89 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 ISECA1 kA ISECB1 kA ISECC1 kA File: 7_Qssys_P10_Q0_DZ-12_12_Qs11.667.cfg Time s 1.841.8451.851.8551.861.8651.871.8751.881.8851.89 -15 -10 -5

15、 0 5 10 15 Qd File: 7_Qssys_P10_Q0_DZ-12_12_Qs11.667.cfg Time s 额定容性至感性切换时间10ms 性能优点 32 经过补偿后，可见电网电流三相对称，没有负序电流，电网电压三相平衡 角接式GSC可有效补偿负序电流，保证电网电压三相平衡 性能优点 33 可见电弧炉电流被补偿后，电网电流的谐波和不对称情况有明显改善。 GSC可有效补偿谐波电流，包括间谐波电流 技术优势 34 四方公司多年进行数值传 热学及有限元理论的研究， 把握现代数学和传热学的方 法，总结出一套热设计理论 并制定设计规范。 结合工程实际需求，通过 多年积累的设计经验选定

16、合 适的散热方式。 风冷散热器 热管散热器 水冷散热器 水冷室内机组 功率模块模型外形 掌握散热领域量化分析方法 技术优势 35 利用大型设计软件pre-E进行 虚拟设计，建立几何模型，完 成初步设计。 详细研究分析软件ANSYS， 将建立的几何模型导入，应用 热分析技术对元器件及设备的 热点温度、稳态和瞬态温度分 布进行分析研究，结合实例进 行优化设计。 拥有齐全的测试设备，在样机 生产完成后长时间烤机并采用 多种工况下验证，确保工程实 用性。 功率模块模型内部 散热器温升分布图 功率模块热分析图 软件参数设定 功率模块热流分析图 先进的热效应仿真建模手段和验证手段 技术优势 36 业界领先的STATCOM数字物理混