SVG动态无功补偿装置

一、概述

      SVG动态无功补偿装置是我公司自主研发，融合了国内外先进技术和开发理念， 在国内处于技术领先地位的电力电子产品。公司秉承创新、品质、服务的理念，并将其融入企业经营的血脉之中，不断追求成长与突破，努力实现节约能源， 服务社会，打造中国节能产品制造基地的长远目标，力争为国家节能减排，建设低碳和谐社会做出更大的贡献。
随着现代电网的大规模发展，新能源的大量并网、大容量的电力电子设备等非线性负荷和冲击性负荷的广泛应用，带来了严重的电能质量问题：
          ◆ 功率因数低，电网损耗增加，生产成本加大，生产效率降低。
          ◆ 产生的无功冲击引起电网电压波动及闪变，严重时导致传动装置及保护装置无法正常工作甚至停产。
          ◆ 电网三相不平衡，产生负序电流使电机转子发生振动。
          ◆ 产生高次谐波电流，导致电网电压畸变。
          ◆ 电容器组谐振及谐波电流放大，使电容器过负荷或过电压，甚至烧毁。
          ◆ 增加变压器损耗，引起变压器发热。
          ◆ 导致电力设备发热，电机力矩不稳甚至损坏。
          ◆ 加速电力设备绝缘老化，易击穿。
          ◆ 降低电弧炉生产效率，增加损耗。
          ◆ 干扰通讯信号。
       随着电网的不断发展，对无功功率进行控制与补偿的必要性与日俱增。
         ■   输电网络对运行效率的要求日益提高，为了有效利用输变电容量，应对无功进行就地补偿。
         ■    电源（尤其水电，光伏等新能源）远离负荷中心，远距离的输电需要灵活控制无功以支撑解决稳定性及电压控制问题。
         ■   配电网中存在大量电感性负载，在运行中需要大量无功，使得配电系统损耗大大增加
         ■   直流输电系统要求在换流器的交流侧进行无功控制。
         ■   用户对于供电电能质量的要求日益提高，获得经济效益的目的日益明确，对电网的无功进行补偿，尤其是就地无功补偿，在输配电系统中便显得十分必要。
       目前最理想的解决方案就是采用 SVG(Static Var Generator—静止无功发生器)也称 STATCOM（Static Synchronous Compensator 的简称)，其主要作用是： 提高电网稳定性、增加输电能力、消除无功冲击、抑制谐波、平衡三相电网，降低损耗、节能减排。其基本原理是将桥式变流电路通过电抗器并联在电网，适当调节桥式变流电路输出电压的相位和幅值或者直接调节其输出电流，使该电路吸收或者发出满足要求的无功功率，从而实现动态无功补偿的目的。
       SVG 型动态无功补偿与谐波治理装置的运用是目前先进的动态无功补偿技术，成熟的电压源型变流器技术，使得无功补偿装置实现了质的飞跃。无功补偿不再采用大容量的电容、电感器件，而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。
      本公司 SVG 动态无功补偿装置是以 IGBT 为核心的无功补偿系统，能够快速连续地提供容性或感性无功功率，实现考核点恒定无功、恒定电压和恒定功率因数的控制等，保障电力系统稳定、高效、优质地运行。在配电网中，将中小容量的 SVG 产品安装在某些特殊负荷（如电弧炉）附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，例如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑制谐波污染等。

二、SVG 系列产品特点

       本公司 SVG 系列产品采用现代电力电子、自动化、微电子及网络通讯等技术，采用先进的瞬时无功功率理论和基于同步坐标变换的功率解耦算法，以设定的无功性质及大小、功率因数、电网电压为控制目标运行，动态的跟踪电网电能质量变化调节无功输出，并能实现曲线设定运行，提升电网质量。易操作、高性能、高可靠性的 SVG 系列产品为满足用户对提高输配电电网的功率因数、治理谐波、补偿负序电流的迫切需求做出相应设计，具有以下特点：
      ● 模块化设计，安装、调试、设定简便。
      ● 动态响应速度快，响应时间小于5ms。
      ● 在补偿容量足够的前提下，输出电流谐波（THD）小于3%。
      ● 多种运行模式极大的满足用户需求，运行模式有：恒装置无功功率模式、恒考核点无功功率模式、恒考核点功率因数模式、恒考核点电压模式、恒考核点无功功率模式 2，目标值可实时更改。
      ● 实时跟踪负荷变化，动态连续平滑补偿无功功率，提高系统功率因数， 实时治理谐波，补偿负序电流，提高电网供电质量。
      ● 抑制电压闪变，改善电压质量，稳定系统电压。
      ● SVG 电路参数精心设计，发热量小，效率高，运行成本低。
      ● 设备结构紧凑，占地面积小。
      ● 主电路采用 IGBT 组成的 H 桥功率单元链式串联结构,每相由多个相同功率单元组成，整机输出由 PWM 波形叠加而成的阶梯波，逼近正弦， 经输出电抗滤波后正弦度良好。
      ● SVG 采用冗余性设计和模块化设计，满足系统高可靠性的需求。
      ● 功率电路模块化设计，维护简单，互换性好。
      ● 保护功能齐全，具有过压、欠压、过流、单元过热、不均压等保护，并能实现故障瞬间的波形录制，便于确定故障点，易维护，运行可靠性高。
      ● 人机界面友好显示，对外通讯提供了 RS485、以太网等接口，采用标准Modbus 通讯协议。除具有实时数字量及模拟量的显示、运行历史事件记录、历史曲线记录查询、单元状态监控、系统信息查询、历史故障查询等功能外，还具有送电后系统自检、一键开停机、分时控制、示波器（AD 通道强制录波）、故障瞬间电压/电流波形记录等特色功能。
      ● SVG 设计包含与 FC 配合使用的接口，实现定补和动补的有效结合，为用户提供更经济，更灵活的补偿方案。
      ● 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。
      ● 与系统连接时，不需要考虑交流系统相序，连接方便。
      ● 可并联安装，极易扩展容量。并机运行使用光纤通讯，通讯速度快，能够完好的满足实时补偿的要求。

三、SVG 主要技术参数

     ● 额定工作电压：6kV、10kV、27.5kV、35kV；
     ● 额定容量：1～100Mvar；
     ● 输出无功范围：感性额定无功到容性额定无功范围内连续变化；
     ● 响应时间：小于5ms；
     ● 过载能力：1.2 倍过载 1 分钟；
     ● 输出电压总谐波畸变率（并网前）：小于5%；
     ● 输出电流总谐波畸变率 THD（额定功率下）：小于3%；
     ● 系统电压不平衡保护，整定范围：4%～10%；
     ● 效率：额定运行工况小于99%；
     ● 运行温度：－20℃～+40℃；
     ● 贮存温度：－30℃～+70℃；
     ● 人机界面：采用中文彩色触摸屏显示；
     ● 相对湿度：月平均值不大于 90﹪(25℃)，无凝露；
     ● 海拔高度：﹤2000m(高于 2000m 需定制)；
     ● 地震烈度: 小于8 度。

四、环境要求

      为使 SVG 系列产品长期稳定可靠运行，对 SVG 的安装环境和电气使用条件做如下要求：
      安装环境：
       ● 运行环境条件最低环境温度-20℃，最高环境温度 40℃。工作环境的温度变化应不大于 5℃/h。如果环境温度超过允许值，应考虑配备相应的空调设备。
       ● SVG 的标准产品安装高度要小于海拔 2000 米。若安装高度超过海拔2000 米,必须在设备订货时说明，以便采取特殊设计。
       ● 空间要求：装置正面距离墙壁的最小距离不得小于1500mm，背面距离墙壁的最小距离不得小于1000mm，侧面距离墙壁的最小距离不得小于1000mm，顶部距离设备间顶部最小距离不得小于1500mm。
       ● 相对湿度的变化率每小时不超过 5%，避免凝露。
       ● 不要将 SVG 安装在有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等空气污染的环境里。
       ● SVG 安装地点所允许的振动条件：振动频率 10Hz-150Hz，当 SVG 由于安装台基振动可能产生共振时，应对设备采取减振措施，以避开共振频率。
     电气使用条件：
       ● SVG 并网的输配电网电压波动限值不超过额定的输入电压的10%。
       ● SVG 控制电源为50Hz 单相AC220V 或直流屏DC220V 和三相AC380V， 容量请参考随机运输的配线图，交流电压持续波动偏差为+7% -10%。