新风光svg介绍

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1、高压动态无功功率补偿装置,SVG,山东新风光电子科技发展有限公司 Save Energy Serve Society,目录,一、公司简介 二、产品介绍 三、应用案例 四、效益分析,山东新风光电子科技发展有限公司,1.1 风光概况,公司是生产制造变频器和特种电源的国 家高新技术企业 中国名牌产品 变频器国家标准起草审定单位 火电厂电机水泵用高压变频器行业标 准起草审定单位 中国电器工业协会变频器分会副理事 长单位 国家高新技术企业 4项国家重点新产品，1项国家火炬计 划，1项国家创新基金支持项目 参与国家“863”计划产品研制，参与国 家大科学工程计划产品研制 山东省重大节能成果奖，山东省名牌

2、产品 中国专利山东明星企业，48项中国专 利技术,山东新风光电子科技发展有限公司,2.1 无功补偿概述,在现代配电电网中，存在数量众多、容量大小不等的感性设备电 力负荷，如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，运行过程中这 些设备需要消耗一定的无功功率。无功功率使线路总电流增加，增大 了输配电线路的有功损耗，并导致电压下降、电力设备有效容量下降。 在输配电电网中安装无功补偿装置，对电网所需的无功功率进行 跟踪补偿，可有效降低线路损耗、改善电压质量、充分的发挥供电设 备的潜力，并可为用户节约电费支出，具有非常显著的社会效益和经 济效益。,山东新风光电子科技发展有限公司,2.2 无功补偿技术发展现

3、状,无功补偿技术的发展经历了从同步调相机开关投切固定电容静 止无功补偿器（SVC）静止无功发生器（SVG）。它们各自的 特点如下： 1）同步调相机：响应速度慢，噪音大，损耗大，技术陈旧，属淘汰技 术； 2）开关投切固定电容：慢响应补偿方式，连续可控能力差； 3）静止无功补偿器（SVC）：先进实用技术，得到了广泛应用； 4）静止无功发生器（SVG）：一种更为先进的静止型无功补偿 装置，现代无功功率补偿装置的发展方向。 根据结构原理的不同，SVC技术分为自饱和电抗器型（SSR）、晶 闸管相控电抗器型（TCR）、晶闸管投切电容器型（TSC）、晶闸管 控制高阻抗变压器型（TCT）和励磁控制的电抗器型（

4、AR），基本类 型是TCR和TSC。,山东新风光电子科技发展有限公司,2.3 SVC介绍,静止无功补偿器（Static Var CompensatorSVC）是指其输 出随电力系统特定的控制参数而变化的并联连接的静止无功功率发 生装置或无功功率吸收装置。“静止”是指SVC没有运动或旋转部 件，与同步调相机比较，SVC是完全静止的设备。SVC的一个重要 特征是主要依靠晶闸管等电力电子器件完成调节或投切功能，它可 以频繁的调节和投切，其动作是数十毫秒级的，远比机械设备的动 作要快。 静止无功补偿器（SVC）由于其价格较低、维护简单、技术相对 比较成熟，在国内仍是主流补偿装置。但是SVC都是对储能元

5、件 （电容、电抗）的控制，虽然其控制方式可以使电容、电抗的性能 从静态变为动态，但它主要针对缓慢变化无功功率分量的补偿，且 都离不开大容量的储能元件（如大电容、大电抗）。,山东新风光电子科技发展有限公司,2.3 SVC介绍,由于储能元件的时滞影响，SVC仍然存在着对电网的恒阻抗性、连续 可控性差等弊病，它不可能实现瞬时无功功率控制。由于晶闸管在导通期 间处于失控状态，使SVC每步补偿时间间隔至少约达工频的半个周期， SVC对功率急剧变化所出现的瞬变或随机变化的非周期现象已不能适应。,山东新风光电子科技发展有限公司,TCR型单相原理图,TSC型单相原理图,2.4 SVG介绍,SVG（Static

6、 Var Generator）的基本原理是利用可关断大功率电力电子器件（如IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流 ，实现集动态补偿感性无功功率和容性无功功率于一身，具有能够动态补偿大范围快速变化的瞬时无功功率的特点。,山东新风光电子科技发展有限公司,电压型SVG桥式电路,2.4 SVG介绍 SVG国内外研究现状,在国外，SVG的研制一开始就受到日本、美国、德国政府和 科研单位的重视，1980年日本研制出第一台20Mvar SVG。到 90年代取得突破性的研究进展，

7、1991年和1994年日木和美国分别研制 成功一套80Mvar 和一套100 Mvar的采用GTO晶闸管的SVG装 置，并最终成功地投入商业运行。德国西门子公司的单机容量为 8Mvar的SVG装置也于1998年投入运行 。 目前，在我国普遍采用的无功补偿装置主要是并联电容器和晶闸管 控制电抗器(TCR)及晶闸管投切电容器(TSC)。为了改变上述情况， 研制大容量SVG被列为电力部重点科研攻关项目，并且研究大 型工业企业配电网高压系统无功和谐波同时动态补偿的节能关键技术 被列为2008年国家863计划。,山东新风光电子科技发展有限公司,SVG与同步调相机、SVC装置比较具有如下优点： 1）采用数

8、字控制技术，系统可靠性高，基本不需要维护，可以节 省大量的维护费用； 2）在提高系统的暂态稳定性、阻尼系统震荡等方面的性能大大优 于传统的同步调相机； 3）控制灵活、调节速度更快、调节速度广，在感性和容性运行工 况下均可连续快速调节，响应速度可达毫秒级； 4）静止运行、安全稳定，没有调相机那样的大型转动设备，无磨 损，无机械噪声，将大大提高装置寿命，改善环境影响； 5）对电容器的容量要求不高，可以省去常规装置中的大电感和大 电容及庞大的切换机构，使SVG的体积小、损耗低； 6）连接电抗小。SVG接入电网的连接电抗，作用是滤除电 流中存在的较高次谐波，另外起到将变流器与电网连接起来的作用， 因此

9、其电感量远小于补偿容量相同的TCR等SVC装置所需的电感量；,山东新风光电子科技发展有限公司,2.5 SVG与传统补偿装置的比较,7）SVG输出电流不依赖于电压，表现为恒流源特性，具有更宽的运行 范围。而SVC本质是阻抗型补偿，输出电流和电压成线性关系。因此系统电压变低 时，同容量SVG可以比SVC提供更大的补偿容量，电压电流特性如下图所示： SVG若配合同容量固定电容器可构成02倍容量的动态容性无功补偿 器，性价比更高。,山东新风光电子科技发展有限公司,2.5 SVG与传统补偿装置的比较,8）SVG比SVC具有更快的响应速度，因而更适合抑制电 压闪变。SVG响应时间在10 ms以内，而SVC

10、响应时间一般 在2040 ms。SVG从额定容性无功功率变为额定感性无功 功率(或相反)可在1 ms之内完成，这种响应速度完全可以胜任对冲 击性负荷的补偿； 9）SVG的桥式电路采用多重化技术、多电平技术或PWM 技术来消除次数较低的谐波，并使如7、11等较高次数谐波减小到 可以接受的程度。而SVC本身要产生一定量的谐波，如TCR型的5、 7次特征次谐波量比较大，占基波值的5%8%；其他如SR，TCT 等也产生3、5、7、11等次的高次谐波，这给SVC 系统的滤波器设 计带来许多困难；,2.5 SVG与传统补偿装置的比较,10）在故障条件下，SVG比SVC具有更好的控制稳定性。 SVC使用了大

11、量电容器电抗器，当外部系统容量与补偿装置的容量 可比时，SVC会产生不稳定性。SVG对外部系统运行条件和 结构变化不敏感； 11）SVG比同容量SVC占地面积小、成本低。SVG 由于使用直流电容器储能，可以减小电容器体积，且不需要并联电 抗器即可以控制无功功率平滑变化，因此安装尺寸大大减小； 12）SVG能够在一定范围内提供有功功率，减少有功功率 冲击。SVC只能提供无功功率，不具备提供有功功率的功能。,山东新风光电子科技发展有限公司,2.6 公司SVG 介绍,本公司SVG采用基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方 式，逆变主电路采用IGBT组成的H桥功率单元级联拓扑结构，并辅 助以小容量储能元

12、件。它由几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦输 出电压，这种逆变器由于输出电压电平数的增加，使得输出波形具 有更好的谐波频谱，并且每个开关器件所承受的电压应力较小，不 需要均压电路，可避免大dv/dt所导致的各种问题。因此这种逆变器 可称为“完美无谐波”变流器。,山东新风光电子科技发展有限公司,2000Kvar/6KV SVG,山东新风光电子科技发展有限公司,2000Kvar/10KV SVG,SVG技术指标,山东新风光电子科技发展有限公司,SVG技术指标,山东新风光电子科技发展有限公司,2.6 公司SVG 介绍 结构特点,SVG主要由输入变压器、功率柜、开关柜、控制和通讯 系统组成，其系统结构如

13、右图所示。 （1）输入变压器 将电网电压变为适合功率 单元工作的电压； 实现高压与低压的电气隔 离，各功率单元之间相对 独立，所以可以较容易地 引入软开关控制，直流侧 的均压比较容易实现，增 加系统可靠性。,山东新风光电子科技发展有限公司,2.6 公司SVG 介绍 结构特点,（2）功率单元 SVG的核心主电路，用以实现功率变换，其结构如图 所示； 模块化设计，功率单元的结构和电气性能完全一致，单元可 以互换。,山东新风光电子科技发展有限公司,功率单元结构图,2.6 公司SVG 介绍 结构特点,（3）输出电抗器 用于将SVG与电网连接起来，实现能量的缓冲； 减少SVG输出电流中的开关纹波，降低共

14、模干扰。 （4）控制柜 柜式结构，用于对SVG及其辅助设备的实时控制； 实现SVG与上位机及控制中心的通讯。 （5） 全数字化控制系统 实时计算电网所需的无功功率，实现动态跟踪与补偿。 控制系统采用模块化设计。,山东新风光电子科技发展有限公司,2.7 产品特点,SVG以高可靠性、易操作、高性能为设计目标，满足用户对 提高配电电网的功率因数的迫切需要。SVG采用新型IGBT功率 器件，全数字化微机控制，具有以下特点： 1、安装、设定、调试简便； 2、实时跟踪电网变化，动态补偿无功功率，提高系统功率因数； 3、采用光纤触发技术，实现一次系统与二次系统的电气隔离，解 决干扰问题，做到了高可靠性和控制

15、性； 4、 主电路采用IGBT组成的H桥功率单元级联作逆变主电路的结构 形式，输出由阶梯正弦PWM波形叠加而成，波形正弦度好，无需输出 滤波器； 5、功率电路模块化设计，维护简单，互换性好； 6、动态响应时间快； 7、实时跟踪电网无功的变化，对电网感性无功和容性无功实现动 态无级补偿；,山东新风光电子科技发展有限公司,2.7 产品特点,8、投切时无暂态冲击，无合闸涌流，无电弧重燃，无需放电即可再 投； 9、保护功能齐全，具有过压、欠压、过流、过热，短路等保护，运 行可靠性高； 10、维护量小，运行成本低； 11、控制器实现全数字化，人机界面友好显示，并且具有联网通讯 功能； 12、控制器具有高

16、可靠性，而且操作简单，与系统连接时，不需要 考虑交流系统相序，补偿装置保护措施齐全； 13、装置电路参数精心设计，发热量小，结构紧凑，占地面积小； 14、控制电源采用AC220V经过UPS后单独给装置供电方式，控制 电源掉电，可保持正常运行； 15、改善电压质量，稳定系统电压，抑制电压闪变； 16、可并联安装，极易扩展容量。,山东新风光电子科技发展有限公司,2.8 主要功能及应用领域,主要功能： （1）维持受电端电压，加强系统电压稳定性； （2）补偿系统无功功率，提高功率因数，降低线损，节能降耗； （3）抑制电压波动和闪变； （4）抑制三相不平衡。 应用领域： 本公司研制的SVG可广泛应用于石油化工、冶金、电力、 煤矿、电气化铁路、风电厂以及其他具有或者靠近冲击性负荷和大 容量电动机的工业领域，可以在节能降耗，提高电网安全性和稳定 性，提高电网功率因数，改善电能质量，发挥着重要作用。,2.9 典型应用案例,SVG与6KV电网的连接示意图,山东新风光