佳靈ASVG智能靜止無(wú)功發(fā)生器介紹

1、 ASVG (ASTSTCOM 智能靜止無(wú)功發(fā)生器Advanced Static Var Generator四川省佳靈電氣有限公司1前言創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂。自 80年代 IGBT 問(wèn)世以來(lái),其優(yōu)越特性得到人們稱(chēng)贊,業(yè)界共認(rèn)電力電子技 術(shù) IGBT 時(shí)代已經(jīng)來(lái)到,但如何可靠工程應(yīng)用卻成為一個(gè)世界難題。成都佳靈發(fā)揚(yáng)勇于創(chuàng)新的精神,通 過(guò) 23年對(duì)變流技術(shù)的研究和大量工程實(shí)踐,發(fā)明了 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù),突破了直接串聯(lián)自動(dòng)均壓、低損耗 開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)電源供電、模塊保護(hù)和散熱五大技術(shù)難題,并獲得國(guó)際專(zhuān)利、國(guó)內(nèi)專(zhuān)利四十余項(xiàng)。在幾代無(wú)功補(bǔ)償裝置成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上,成都佳靈電氣依托完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 I

2、GBT 直接串聯(lián) 技術(shù)研發(fā)了新一代智能靜止無(wú)功發(fā)生器(ASVG ,無(wú)需變壓器直接實(shí)現(xiàn) 35KV 及以上電壓,為高壓、大功率 柔性交流輸電、輕型直流輸電、風(fēng)電等新能源、變頻調(diào)速等提供了簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)的解決方案。其突出 的智能化、高效率、可靠性和高性?xún)r(jià)比特性,在發(fā)、輸、配、用各個(gè)環(huán)節(jié)可起到重要作用,必將助推我國(guó) 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)。ASVG 應(yīng)用于高壓、 特高壓柔性交流輸電時(shí), 在電網(wǎng)送端、 線路、 受端,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、 智能的分層、 分段、 經(jīng)濟(jì)壓差補(bǔ)償,可以提高輸電穩(wěn)定性,特別是事故等異常情況下的系統(tǒng)穩(wěn)定性,提高線路輸電能力,降低 線路損耗具有強(qiáng)大功能。 對(duì)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、 清潔環(huán)保、

3、透明開(kāi)放、友好互動(dòng)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。 ASVG 應(yīng)用于基于電壓源換流器的直流輸電, 對(duì)提高輸送容量和傳輸距離, 提高換流站效率和降低損耗, 降低系統(tǒng)損耗,縮短建設(shè)周期具有明顯優(yōu)勢(shì)。對(duì)推進(jìn) VSC-HVDC 國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)生積極深遠(yuǎn)的意義。ASVG 在風(fēng)電等領(lǐng)域可以降低設(shè)備成本、 提高系統(tǒng)可靠性和系統(tǒng)效率, 解決低電壓穿越與電網(wǎng)接入難題 方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),將從本質(zhì)上提升風(fēng)電等新能源的競(jìng)爭(zhēng)力。ASVG 在負(fù)荷側(cè),可改善電能質(zhì)量、提高工藝控制水平,降低負(fù)荷中心整體能耗。ASVG 是廣大電力用 戶降低電耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo),避免電能質(zhì)量罰款的最佳選擇?！奥仿湫捱h(yuǎn)兮,吾將上下而求索”。我們期待與國(guó)內(nèi)外同仁一道

4、為我國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)和節(jié)能 減排貢獻(xiàn)綿薄之力。2當(dāng)前電網(wǎng)需解決的問(wèn)題2.1概述我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行中,長(zhǎng)期存在的一個(gè)問(wèn)題是無(wú)功補(bǔ)償容量不足和配備不合理,特別是可調(diào)節(jié)的無(wú) 功容量不足,快速響應(yīng)的無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備更少。另外,電網(wǎng)故障導(dǎo)致三相不平衡的問(wèn)題也很突出。近年來(lái), 隨著大功率非線性負(fù)荷用戶的不斷增多,對(duì)電網(wǎng)的沖擊和諧波污染呈不斷上升趨勢(shì),缺乏無(wú)功調(diào)節(jié)手段造成了母線電壓隨運(yùn)行方式的變動(dòng)很大,導(dǎo)致電網(wǎng)線損增加,使得系統(tǒng)電壓合格率不高。我國(guó)電網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入了大電網(wǎng)、大機(jī)組時(shí)代,跨區(qū)域的長(zhǎng)距離集中送電的交流輸電通道或交直流并聯(lián)輸 電通道越來(lái)越多,大事故擾動(dòng)下電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功支持能力不僅成為互聯(lián)電網(wǎng)送電能力的重

5、要約束,而且能 夠影響到聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平和電壓安全裕度。 省級(jí)電網(wǎng)正逐步形成以 500kV 電壓等級(jí)為主網(wǎng)架結(jié)構(gòu), 220kV 電壓等級(jí)以下電網(wǎng)分片運(yùn)行的格局,無(wú)功的分層分區(qū)平衡和省級(jí)電網(wǎng)的無(wú)功規(guī)劃等面臨許多問(wèn)題, 如常規(guī)電容補(bǔ)償裝置不能適應(yīng)突變負(fù)荷需要;大量利用并聯(lián)電容器組進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,使系統(tǒng)在電壓穩(wěn)定性 上顯得很脆弱;大量電力電子技術(shù)的應(yīng)用,恒定功率負(fù)荷遞增,不利于電壓的恢復(fù);電網(wǎng)一旦受到系統(tǒng)干 擾,很容易出現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功儲(chǔ)備不足,從而引起電壓穩(wěn)定問(wèn)題,抵御大事故的能力下降。2.2主要存在的問(wèn)題 電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償容量不足發(fā)、輸、配、用電企業(yè)能耗高 用電企業(yè)無(wú)功設(shè)備、非線性用電設(shè)備增多電能質(zhì)量

6、變差,能耗提高 傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償效率低、效果差過(guò)補(bǔ)或欠補(bǔ)、有害諧波放大 缺乏可調(diào)、快速響應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償穩(wěn)定性差、振蕩易擴(kuò)大 浪涌沖擊電網(wǎng)電壓波動(dòng)幅度大,恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng);用電設(shè)備容易誤動(dòng)作大容量用電設(shè)備投入、退出;電網(wǎng)、設(shè)備短路故障;傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投入、退出;雷擊干擾等 造成浪涌沖擊電網(wǎng) 諧波易造成電網(wǎng)電壓畸變,電磁干擾,設(shè)備誤動(dòng)作、損壞保護(hù)及安全自動(dòng)裝置誤動(dòng)作;增加變電器損耗,引起變壓器發(fā)熱;導(dǎo)致電力設(shè)備發(fā)熱,電機(jī)力矩不穩(wěn) 甚至損壞;加速電力設(shè)備絕緣老化,易擊穿;降低電弧爐生產(chǎn)效率,增加損耗;干擾通訊信號(hào)。 三相不平衡系統(tǒng)損耗增大,嚴(yán)重時(shí)易造成電器損壞可能造成變壓器的損耗增大;可能造成燒毀變壓器的嚴(yán)

7、重后果;造成變壓器零序電流過(guò)大,局部金屬 件溫升增高;誘導(dǎo)電動(dòng)機(jī)中逆扭矩增加,從而使電動(dòng)機(jī)的溫度上升,效率下降,能耗增加,發(fā)生震動(dòng),輸 出虧耗等影響;各相之間的不平衡會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備使用壽命縮短,加速設(shè)備部件更換頻率,增加設(shè)備維護(hù) 的成本;斷路器電流的裕量減少,容易發(fā)生超載、短路現(xiàn)象;中性線中流入過(guò)大的不平衡電流,中性線增 粗,電能損耗嚴(yán)重。3發(fā)展歷程3.1行業(yè)發(fā)展歷程及技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比序號(hào) 名稱(chēng) 技術(shù)特點(diǎn) 應(yīng)用時(shí)間1同步調(diào)相(SC 1、響應(yīng)速度慢2、噪音大 3、損耗高4、技術(shù)陳舊20世紀(jì) 20年代開(kāi)始應(yīng)用2開(kāi)關(guān)投切電容器 1、響應(yīng)速度慢2、連續(xù)可控能力差20世紀(jì) 30年代開(kāi)始應(yīng)用3 靜 止 無(wú) 功

8、 補(bǔ) 償 器(SVC1、運(yùn)行調(diào)節(jié)范圍窄2、響應(yīng)速度慢3、不能實(shí)現(xiàn)快速、動(dòng)態(tài)的感性容性雙補(bǔ)4、產(chǎn)生大量諧波5、占地面積大20世紀(jì) 70年代開(kāi)始應(yīng)用4 靜 止 無(wú) 功 發(fā) 生 器(STATCOM、SVG1、響應(yīng)速度慢2、連續(xù)可控能力差3、 不能完全滿足 220kV 以上特高 壓電網(wǎng)穩(wěn)定需求,需通過(guò)變壓器(中間接入電網(wǎng)4、未解決三相不平衡沖擊電網(wǎng)的問(wèn)題5、效率不高20世紀(jì) 90年代開(kāi)始示范5 智能靜止無(wú)功發(fā)生器(ASVG1、電壓等級(jí)高,補(bǔ)償容量大2、采用電壓源(VSC變流技術(shù), 實(shí)現(xiàn)快速、動(dòng)態(tài)感性容性雙補(bǔ)3、無(wú)需變壓器(中間,直接接入電網(wǎng),提高輸電能力4、不產(chǎn)生且消除諧波,抑制電壓閃變5、智能化電壓

9、調(diào)節(jié)6、消除三相不平衡7、效率高8、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小21世紀(jì)3.2佳靈產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展歷程1985年 佳靈在國(guó)內(nèi)率先推出 GTR 中頻變頻器1988年 為我國(guó)航空航天風(fēng)洞試驗(yàn)提供中頻變頻器 1991年 推出 IGBT 集成化系列通用變頻器1993年 推出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)單片機(jī)控制全數(shù)字式變頻器1994年 為中國(guó)磁懸浮列車(chē)提供電源控制器1997年 生產(chǎn)國(guó)內(nèi)第一臺(tái)智能變頻器1998年 國(guó)內(nèi)第一臺(tái)油田潛油電泵專(zhuān)用變頻器1999年 國(guó)內(nèi)第一臺(tái)中央空調(diào)專(zhuān)用變頻控制裝置誕生并通過(guò)國(guó)家科委鑒定1999年 國(guó)內(nèi)第一臺(tái)恒壓供水專(zhuān)用變頻控制裝置問(wèn)世2000年 國(guó)內(nèi)首創(chuàng)直接高壓系列變頻器2001年 變頻調(diào)控裝置(BPTK應(yīng)

10、用成功2002年 機(jī)車(chē)汽車(chē)電源應(yīng)用成功2003年 承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目;承擔(dān)國(guó)家火炬計(jì)劃項(xiàng)目2004年 高壓變頻器通過(guò)四川省科技廳成果鑒定2005年 佳靈產(chǎn)數(shù)十臺(tái)變頻器應(yīng)用于酒泉基地“神六”發(fā)射;高壓變頻器大規(guī)模推廣應(yīng)用2006年 佳靈變頻器獲得四川省名牌產(chǎn)品稱(chēng)號(hào)2007年 國(guó)內(nèi)首家研發(fā)制造十兆級(jí)變流器;大型碼頭電源成功使用;ASVG 研發(fā)成功2008年 十兆瓦級(jí)國(guó)內(nèi)最大功率變流器成功投運(yùn);大型成套機(jī)械配套變流器出口美國(guó)2009年 成都市企業(yè)技術(shù)中心;承擔(dān)四川省重大技術(shù)裝備創(chuàng)新研制項(xiàng)目;承擔(dān)國(guó)家“十一五”科技 支撐計(jì)劃4ASVG 工作原理 4.1ASVG 是什么ASVG(AdvancedS

11、tatic Var Generator是基于 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù)(VSC逆變技術(shù),無(wú)需隔離變壓器的智能靜止無(wú)功發(fā)生器,具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),用于高壓和特高壓輸電、變電、配電、用戶側(cè)電壓控制 調(diào)節(jié)和無(wú)功補(bǔ)償,是一種最先進(jìn)、成熟、穩(wěn)定、可靠的補(bǔ)償裝置。4.2ASVG 的基本作用ASVG 并聯(lián)于電網(wǎng)中, 相當(dāng)于一個(gè)可變的無(wú)功電流源, 其發(fā)生的補(bǔ)償無(wú)功電流可以快速地跟隨負(fù)荷無(wú)功 電流的變化,自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)所需無(wú)功功率。4.3ASVG 的基本原理ASVG 的基本原理是利用全控型可關(guān)斷大功率電力電子器件(如 IGBT組成四象限橋式電路,經(jīng)過(guò)電 抗器聯(lián)絡(luò)在電網(wǎng)上,通過(guò)調(diào)節(jié)交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位,或者直

12、接控制其交流側(cè)電流,就可以使該電 路吸收或者發(fā)出滿足要求的無(wú)功電流。由于 ASVG 的響應(yīng)速度極快,可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康摹?5系統(tǒng)方案5.1佳靈 ASVG/IGBT直接串聯(lián)系統(tǒng)方案ASVG 采用佳靈自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù), 在 35kV 及以下的電壓等級(jí)內(nèi), 無(wú)需隔離變壓器 直接聯(lián)絡(luò)到電網(wǎng)系統(tǒng),減少變壓器的投資、能耗和遲滯影響,具有響應(yīng)速度快、效率高、占地面積小等獨(dú) 特優(yōu)點(diǎn): A S V G主電路拓樸結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)構(gòu)成方案由 ASVG 裝置,內(nèi)部保護(hù)裝置和外部保護(hù)裝置三部分構(gòu)成。5.2佳靈 ASVG 系統(tǒng)構(gòu)成方案系統(tǒng)構(gòu)成方案由 ASVG 裝置,內(nèi)部保護(hù)裝置和外部保護(hù)裝置三部分構(gòu)

13、成。系統(tǒng)母線 佳靈 ASVG 產(chǎn)品系列由解決無(wú)功補(bǔ)償為主的標(biāo)準(zhǔn)配置方案(見(jiàn)技術(shù)參數(shù)表及特定工程需求 的選配方案(如三相不平衡、諧波治理、智能優(yōu)化補(bǔ)償功率因數(shù)及無(wú)功構(gòu)成。6IGBT 直接串聯(lián)核心技術(shù)成都佳靈在國(guó)際上率先解決了 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù)五大難題,使電力電子技術(shù)真正進(jìn)入到 IGBT 時(shí)代。 公司通過(guò)十多年的研究和大量工程實(shí)踐,完善了 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù)工程應(yīng)用,擁有四十余項(xiàng)核心專(zhuān)利, 為高壓、大功率變流提供了簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)的解決方案。具體如下:6.1器件串聯(lián)自動(dòng)均壓技術(shù)具有自關(guān)斷能力的 IGBT 的擊穿電壓可達(dá) 10006500V,電流可達(dá)數(shù)千安,但這樣的電壓等級(jí)對(duì)工業(yè)應(yīng) 用的要

14、求還不足,要對(duì)交流電網(wǎng)的 10kV、35kV 直到 750kV、1000kV 的電壓進(jìn)行變換控制,成都佳靈電氣 制造有限公司獨(dú)創(chuàng)的自動(dòng)均壓的技術(shù),發(fā)明了能達(dá)到任意電壓(從數(shù)千伏到數(shù)百萬(wàn)伏任意電流,并具有 自動(dòng)診斷、保護(hù)、低損耗,價(jià)格低廉的高壓智能功率模塊組件。該技術(shù)已經(jīng)獲得美國(guó)、歐亞、中國(guó)專(zhuān)利 (ZL00223733.4, ZL01247211.5,美國(guó)專(zhuān)利號(hào):US7054174,歐亞專(zhuān)利號(hào):005457 ,并獲得國(guó)家重點(diǎn)技術(shù) 創(chuàng)新項(xiàng)目獎(jiǎng)勵(lì)。6.2低損耗開(kāi)關(guān)技術(shù)隨著技術(shù)的進(jìn)步目前最新 IGBT 的導(dǎo)通壓降已經(jīng)降到 2.0V 左右,基本與晶閘管持平,而 IGBT 的發(fā)熱 主要與開(kāi)關(guān)頻率有關(guān),通過(guò)

15、采用諧波消除 PWM 調(diào)制方式,在保證諧波滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的情況下,有效降低開(kāi) 關(guān)頻率,優(yōu)化電抗器與 IGBT 的發(fā)熱到最小,目前我公司的高壓智能功率模塊組件的能耗可以降到 0.5%以 下,濾波電抗器的損耗降低到 0.3%以下, 使得 VSC-HVDC(電壓源型換流器的發(fā)熱量接近 LCC-HVDC(線 換相換流器的三分之一左右。6.3模塊保護(hù)技術(shù)IGBT 由于有集電極-柵極寄生電容的密勒效應(yīng)影響, 能引起意外的電壓尖峰損害, 只有柵極電路的阻 抗足夠低才能最大程度的消除其負(fù)面影響。柵極串聯(lián)電阻和驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻抗對(duì) IGBT 的開(kāi)通過(guò)程及驅(qū)動(dòng)脈沖的波形都有很大影響。 采用慢降柵壓 技術(shù)來(lái)控制故障電流的

16、下降速率,從而抑制器件的 dv/dt和 Uce 的峰值,可以達(dá)到短路保護(hù)的目的。 在工作電流較大的情況下,為了減小關(guān)斷過(guò)電壓,盡量減小主電路的線路電感,同時(shí)吸收電容器也采 用低感型。佳靈公司憑借 20多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),將 IGBT 的保護(hù)做到盡善盡美。6.4驅(qū)動(dòng)電源供電技術(shù)佳靈公司制作的驅(qū)動(dòng)單元, 以近乎理想的控制極驅(qū)動(dòng)電壓去控制功率器件的開(kāi)關(guān)過(guò)程,大大提高開(kāi) 關(guān)速度、減小開(kāi)關(guān)損耗;又能在驅(qū)動(dòng)電路故障狀態(tài)下快速自動(dòng)地切斷控制極信號(hào),避免功率管遭到損壞, 還能在主回路故障狀態(tài)時(shí)能及時(shí)自動(dòng)切斷與主回路的聯(lián)系。6.5散熱技術(shù)隨著 IGBT 容量的提高, IGBT 數(shù)量的增加,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量累積很快。由

17、于 IGBT 與散熱器是分開(kāi)加工 的,兩個(gè)固體之間的導(dǎo)熱情況是比較復(fù)雜的,因此降低接觸熱阻的工藝顯得最為重要。佳靈公司在這方面 有成熟的經(jīng)驗(yàn),可以將熱阻降低到最小,同時(shí)采用獨(dú)特的技術(shù),將大量 IGBT 的發(fā)熱分散出去,有效保證 了 IGBT 的安全運(yùn)行。7ASVG 的主要功能提高線路輸電穩(wěn)定性、提高線路傳輸容量、降低線損、節(jié)能。ASVG 應(yīng)用于高壓、 特高壓柔性交流輸電系統(tǒng)時(shí), 可以提高輸電穩(wěn)定性, 特別是事故等異常情況下的系 統(tǒng)穩(wěn)定性,提高線路輸電能力,降低線路損耗具有強(qiáng)大功能。在配網(wǎng)和負(fù)荷側(cè),除提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠 性外,還可改善電能質(zhì)量、提高工藝控制水平,降低負(fù)荷中心整體能耗。7.1提高

18、線路輸電穩(wěn)定性,提高線路傳輸容量在長(zhǎng)距離輸電線路上安裝 ASVG 裝置,不但可以在正常運(yùn)行狀態(tài)下補(bǔ)償線路的無(wú)功損耗,而且可以在 系統(tǒng)故障情況下提供實(shí)時(shí)快速的無(wú)功調(diào)節(jié), 阻尼系統(tǒng)振蕩, 提高輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性, 有效提高線路輸電容量。 7.2智能電壓調(diào)節(jié)及功率因數(shù)補(bǔ)償ASVG 的工程選配方案為堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)所需定制的專(zhuān)項(xiàng)功能, 可自動(dòng)判斷系統(tǒng)電壓的合理性, 并自動(dòng)編 程設(shè)定,分段分時(shí)控制。在功率因數(shù)和電壓均需補(bǔ)償時(shí),自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化判斷,決定優(yōu)先補(bǔ)償順序,使系統(tǒng) 處于最優(yōu)運(yùn) 行狀態(tài),確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。7.3補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功功率,提高功率因數(shù),降低線損,節(jié)能降耗電力系統(tǒng)中的大量負(fù)荷,如異步電動(dòng)機(jī)、電弧爐、軋機(jī)以

19、及大容量的整流設(shè)備等,在運(yùn)行中需要大量 的無(wú)功;同時(shí),輸配電網(wǎng)絡(luò)中的變壓器、線路阻抗等也會(huì)產(chǎn)生一定的無(wú)功,導(dǎo)致系統(tǒng)功率因數(shù)降低。 對(duì)電力系統(tǒng)而言, 負(fù)荷的低功率因數(shù)會(huì)增加供電線路的能量損耗和電壓降落, 降低了電壓質(zhì)量。 同時(shí), 無(wú)功也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電、輸電、供電設(shè)備的利用率降低;對(duì)于電力用戶而言,低功率因數(shù)會(huì)增加電費(fèi)支出,加 大生產(chǎn)成本。7.4維持受電端電壓,加強(qiáng)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性對(duì)于負(fù)荷中心而言,由于負(fù)載容量大,又沒(méi)有大型的無(wú)功電源支撐,因此容易造成電網(wǎng)電壓偏低,電 壓穩(wěn)定水平下降。 ASVG 具有快速的無(wú)功功率調(diào)節(jié)能力,可以有效維持負(fù)荷側(cè)電壓,提高供電系統(tǒng)的電壓穩(wěn) 定性。7.5抑制電壓波動(dòng)和閃變電壓

20、波動(dòng)和閃變主要是負(fù)荷的急劇變化引起的。負(fù)荷的急劇變化會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷電流產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的劇烈波 動(dòng),劇烈波動(dòng)的電流使系統(tǒng)電壓損耗快速變化,從而引起受電端電網(wǎng)電壓閃變。引起電壓閃變的典型負(fù)荷 有電弧爐、軋鋼機(jī)、電力機(jī)車(chē)等。ASVG 抑制電壓波動(dòng)和閃變的工程選配方案, 能快速地提供變化的無(wú)功電流, 以補(bǔ)償負(fù)荷變化引起的電 壓波動(dòng)和閃變現(xiàn)象。7.6抑制三相不平衡配電網(wǎng)中存在著大量的三相不平衡負(fù)載,典型的如電力機(jī)車(chē)牽引負(fù)荷和交流電弧爐等。線路、變壓器 等輸配電設(shè)備三相阻抗的不平衡也會(huì)導(dǎo)致電壓不平衡。三相電壓不平衡對(duì)負(fù)荷和電網(wǎng)元器件造成很大的危害, 致使中性點(diǎn)形成較高的對(duì)地電壓, ASVG 能夠快 速地補(bǔ)償由于負(fù)載

21、不平衡所產(chǎn)生的負(fù)序電流,始終保證流入電網(wǎng)的三相電流平衡,大大提高供用電的電能 質(zhì)量,減少用電負(fù)載額外損耗,達(dá)到節(jié)能的目的。8ASVG 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)無(wú)需變壓器、體積小、響應(yīng)速度快、能耗低 、功能更強(qiáng)大ASVG 采用 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù),響應(yīng)速度由毫秒級(jí)提高到微秒級(jí)。由于無(wú)需變壓器直接實(shí)現(xiàn)高壓,減 少變壓器的投資、能耗和遲滯效應(yīng),可進(jìn)一步提高響應(yīng)速度,降低系統(tǒng)能耗。由于體積大幅減少,方便用 戶靈活使用。其無(wú)功補(bǔ)償方式不再采用大容量的電容、電感器件,而是通過(guò)大功率電力電子器件的高頻開(kāi) 關(guān)實(shí)現(xiàn)無(wú)功能量的變換,不產(chǎn)生諧波還能吸收諧波。8.1可靠性高,安全性好采用 IGBT 直接串聯(lián)技術(shù),每個(gè)逆變橋輸出

22、電壓受控,逆變橋冗余設(shè)計(jì),即便其中 1-3只模塊損壞, 均可重新均壓,不必降容使用,裝置的整機(jī)可靠性高;由于是可控電壓源型,對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)不敏感,不會(huì)發(fā)生諧振或諧波電壓放大,有效解決了 SVC 阻抗型補(bǔ)償裝置,對(duì)系統(tǒng)參數(shù)很敏感,容易引起諧振或諧波電 壓放大、可能危害自身設(shè)備安全、對(duì)系統(tǒng)其它設(shè)備存在較大的安全隱患等問(wèn)題。8.2響應(yīng)速度更快ASVG 響應(yīng)時(shí)間:5ms,傳統(tǒng)靜補(bǔ)裝置響應(yīng)時(shí)間10ms。 ASVG 可在極短的時(shí)間之內(nèi)完成從額定容性 無(wú)功功率到額定感性無(wú)功功率的相互轉(zhuǎn)換,滿足對(duì)沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償。8.3運(yùn)行損耗小,運(yùn)行效率高,節(jié)能效果顯著無(wú)需接入變壓器直接實(shí)現(xiàn)對(duì) 35kV 及以上各電壓等級(jí)電網(wǎng)

23、的直接補(bǔ)償, 裝置效率高達(dá) 99%以上, 輸出電 壓諧波畸變率低,諧波損耗小,效率高;運(yùn)行耗電量低,節(jié)能效果顯著。8.4結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,占地面積小,投資小,運(yùn)行成本低同容量的 ASVG 是傳統(tǒng)補(bǔ)償裝置占地面積的約 1/2,在場(chǎng)地建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施投資方面優(yōu)勢(shì)更加明顯, 僅 僅土建投資,ASVG 是 SVC 的 50%。8.5ASVG 的低電壓特性?xún)?yōu)于 SVCSVC 是阻抗型特性,輸出電流隨母線電壓線性降低,系統(tǒng)電壓越低,SVC 的輸出無(wú)功電流能力越下降, 而此時(shí)系統(tǒng)越需要?jiǎng)討B(tài)無(wú)功支撐電壓,ASVG 在電壓愈低時(shí)補(bǔ)償能力愈強(qiáng)。8.6可輸出有功功率、具備較強(qiáng)的過(guò)載能力ASVG 能夠在一定范圍內(nèi)提供有功功

24、率, 減少有功功率沖擊, 而 SVC 不具備提供有功功率的能力。 系統(tǒng) 出現(xiàn)偶發(fā)性沖擊或干擾補(bǔ)償(如系統(tǒng)擾動(dòng)后的電壓恢復(fù),配電網(wǎng)內(nèi)故障引起的電壓暫降補(bǔ)償 ,只要不是 持續(xù)(秒級(jí)以上運(yùn)行額定電流之上,IGBT 具有很強(qiáng)的過(guò)載能力,而 SVC 不具備任何過(guò)載能力。8.7運(yùn)行范圍更寬、電壓閃變抑制能力更強(qiáng)ASVG 能夠在額定感性到額定容性的范圍內(nèi)工作。更重要的是,在系統(tǒng)電壓變低時(shí),ASVG 補(bǔ)償能力更 強(qiáng),能夠輸出相等的額定工況無(wú)功電流。ASVG 對(duì)電壓閃變的抑制可以達(dá)到 5:1,甚至更高,而傳統(tǒng)的 SVC 對(duì)電壓閃變的抑制最大為 2:1。8.8補(bǔ)償功能多樣化,電壓高低均能進(jìn)行補(bǔ)償ASVG 不僅具有

25、快速補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功功率的目的, 還能夠根據(jù)用戶實(shí)際需要, 對(duì)負(fù)荷諧波電流、 負(fù)序電流 等電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行綜合補(bǔ)償。針對(duì)高壓、特高壓電網(wǎng)中的空載、輕載時(shí)的短時(shí)過(guò)電壓和重載時(shí)的長(zhǎng)期低 電壓,ASVG 可以連續(xù)平滑地自動(dòng)進(jìn)行感性、容性補(bǔ)償。8.9諧波含量極低ASVG 采用了 PWM 技術(shù), 不僅自身產(chǎn)生的諧波含量極低, 還能夠?qū)ω?fù)載的諧波和無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償, 實(shí)現(xiàn)有 源濾波的功能。8.10綠色環(huán)保,對(duì)環(huán)境影響小ASVG 中的電容、 電感等元件采用與 SVC 完全不同的技術(shù)及制作工藝, 直流電容采用最先進(jìn)的高壓大電 容,壽命長(zhǎng),運(yùn)行穩(wěn)定可靠,整機(jī)運(yùn)行電磁噪聲顯著降低。SVC 的大電抗器不僅噪聲大,還會(huì)產(chǎn)生很

26、大的 感應(yīng)電流。9ASVG 的應(yīng)用9.1高壓、特高壓柔性交流輸電我國(guó)電網(wǎng)存在交流與直流并聯(lián)輸電通道越來(lái)越多,大事故擾動(dòng)下電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功支持能力有限,嚴(yán)重 影響了電網(wǎng)的送電能力、電壓穩(wěn)定水平及電壓安全裕度,特別是可調(diào)節(jié)的無(wú)功容量不足,快速響應(yīng)的無(wú)功 調(diào)節(jié)設(shè)備極少。在遠(yuǎn)距離干線電力傳輸中,其系統(tǒng)在輕載、重載時(shí)易引起電壓波動(dòng),因系統(tǒng)潮流分布變化 的影響易產(chǎn)生振蕩和閃變以及傳輸效率的降低。加裝 ASVG 后實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)態(tài)雙補(bǔ),改善遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)的特性、提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及抵御電網(wǎng)大 事故的能力。9.1.1提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,特別是異常狀態(tài)下的穩(wěn)定性 增強(qiáng)電壓控制及穩(wěn)定性 提高瞬變穩(wěn)態(tài)極限 緩沖功率振蕩 增

27、加小干擾下的阻尼9.1.2提高線路輸送能力9.1.3降低線路損耗9.2變電系統(tǒng)我國(guó)已經(jīng)形成電網(wǎng)分片運(yùn)行的格局,無(wú)功的分層分區(qū)平衡和省級(jí)電網(wǎng)的無(wú)功規(guī)劃,存在著常規(guī)電容補(bǔ) 償裝置不能適應(yīng)突增負(fù)荷需要,大量利用并聯(lián)電容器組進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,使系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性上顯得很 脆弱;另外由于電網(wǎng)中的實(shí)時(shí)平滑無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備太少,導(dǎo)致電壓波動(dòng)大,系統(tǒng)損耗大,效率低。ASVG 可有選擇地實(shí)現(xiàn)從感性到容性實(shí)時(shí)、快速、平滑無(wú)級(jí)補(bǔ)償,對(duì)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高系統(tǒng)效率具 有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。9.2.1提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,特別是異常狀態(tài)下的穩(wěn)定性 快速平滑地進(jìn)行容性或感性無(wú)功補(bǔ)償 穩(wěn)定母線電壓,提高功率因數(shù)9.2.2降低系統(tǒng)損耗,提高線路輸

28、送能力。9.3配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)隨著接入負(fù)載容量越來(lái)越大,非線性負(fù)荷越來(lái)越多,對(duì)配電網(wǎng)的沖擊及諧波污染呈不斷上升 趨勢(shì),系統(tǒng)的事故隱患大量存在;又因缺乏動(dòng)態(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)手段造成母線電壓隨運(yùn)行方式變動(dòng)很大,造成系 統(tǒng)穩(wěn)定性差。另外配電網(wǎng)中存在著大量的電力機(jī)車(chē)牽引負(fù)荷和交流電弧爐等三相不平衡負(fù)載,造成系統(tǒng)整 體能耗提高。ASVG 進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速、平滑無(wú)功補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)三相平衡,具有明顯提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和系統(tǒng)節(jié)能作用。 快 速地補(bǔ)償由于負(fù)載不平衡所產(chǎn)生的負(fù)序電流, 保證流入電網(wǎng)的三相電流平衡, 大大提高供用電的電能質(zhì)量。 9.4電力用戶9.4.1電弧爐 電弧爐做為非線性及無(wú)規(guī)律負(fù)荷接入電網(wǎng),將會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生一系列

29、不良影響: 導(dǎo)致電網(wǎng)嚴(yán)重三相不平衡,產(chǎn)生負(fù)序電流;產(chǎn)生高次諧波,其中普遍存在如 2、4次偶次諧波與 3、 5、7次等奇次諧波共存的狀況,使電壓畸變更趨復(fù)雜化;存存嚴(yán)重的電壓閃變;功率因數(shù)低。 ASVG 系統(tǒng)響應(yīng)小于 2ms,完全可以滿足嚴(yán)格的技術(shù)要求,向電弧爐快速提供無(wú)功電流并且穩(wěn)定母 線電網(wǎng)電壓,增加電弧爐冶煉能力,提高生產(chǎn)效率,并且最大限度地降低閃變的影響。 ASVG 具有分相補(bǔ)償功能可以消除電弧爐造成的三相不平衡, 可以消除有害的高次諧波并提高功率因數(shù)。9.4.2軋機(jī)軋機(jī)及其他工業(yè)對(duì)稱(chēng)負(fù)載在工作中所產(chǎn)生的無(wú)功沖擊會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成如下影響: 引起電網(wǎng)電壓降及電壓波動(dòng),嚴(yán)重時(shí)使電氣設(shè)備不能正常工

30、作,降低了生產(chǎn)效率;功率因數(shù)低 負(fù)載的傳動(dòng)裝置中會(huì)產(chǎn)生有害高次諧波,主要是以 5、7、11、13次為代表的奇次諧波及旁頻, 會(huì)使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生嚴(yán)重畸變。 安裝 ASVG 系統(tǒng)可以完美地解決上述問(wèn)題,保持母線電壓平穩(wěn),無(wú)諧波干擾,功率因數(shù)接近 1。 9.4.3提升機(jī)提升機(jī)等其他重工業(yè)負(fù)載在工作中會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生如下影響: 引起電網(wǎng)電壓降及電壓波動(dòng);功率因數(shù)低; 傳動(dòng)裝置會(huì)產(chǎn)生有害高次諧波。安裝 ASVG 不但可以解決這些問(wèn)題,其獨(dú)特低轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)矩特性還可以改善此類(lèi)負(fù)載工作性能,顯著地 降低能耗。9.4.4市政市政公用電網(wǎng)中因各種電器裝置如家用電視機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、計(jì)算機(jī)、熒光燈、金鹵燈的電源部 分、變

31、壓器、發(fā)電機(jī)、電弧焊機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生大量諧波,加之其各個(gè)負(fù)荷的不確定性和不可控性,以及家用 電器的單相使用性造成了三相供電系統(tǒng)的較大不平衡,這些因素制造了電力系統(tǒng) 30%左右的巨大損耗和危 害。市政公用電網(wǎng)中并入 ASVG 裝置能有效徹底地解決這些問(wèn)題。9.5鐵路牽引供電9.5.1實(shí)現(xiàn)同相供電,避免過(guò)分相;9.5.2減少鐵路負(fù)序、諧波影響,提高功率因數(shù);9.5.3提高鐵路運(yùn)行速度和可靠性9.6風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)因風(fēng)速的變化,存在功率因數(shù)不合格,發(fā)電效率低,電壓偏差、電壓波動(dòng)、閃變及風(fēng)電接 入電網(wǎng)困難等問(wèn)題,制約風(fēng)電行業(yè)的健康發(fā)展。ASVG 并網(wǎng)后能對(duì)風(fēng)電場(chǎng)提供快速平滑無(wú)功補(bǔ)償,改善和滿足低電壓穿越

32、特性,提高電網(wǎng)抗閃變能力; 降低系統(tǒng)無(wú)功消耗;提高電力傳輸效率;減少風(fēng)電不穩(wěn)定的影響、提高風(fēng)電接入電網(wǎng)效益。10ASVG 應(yīng)用效果10.1改善系統(tǒng)阻尼特性提高電網(wǎng)穩(wěn)定性,抑制系統(tǒng)振蕩故 障 時(shí) 無(wú)ASVG的 電 壓 曲線 故 障 時(shí) 有ASVG的 電 壓 曲 線 10.2提高電網(wǎng)性?xún)r(jià)比 目前由于區(qū)域性電網(wǎng)的容量與日俱增,這就要求無(wú)功補(bǔ)償?shù)难b置容量也隨之增加。在幾百 MVar 級(jí)的 無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中, 可選擇 ASVG 與 SVC 組合方案, 用較小功率容量的 ASVG 就可使系統(tǒng)達(dá)到較高的動(dòng)態(tài)性能。 這樣充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),可使電網(wǎng)系統(tǒng)的性 價(jià)比達(dá)到最高。10.3提高功率因數(shù)補(bǔ)償負(fù)載無(wú)功功率,提

33、高功率因數(shù)達(dá) 0.98以上,ASVG 是最具有效的閃變抑制裝置。無(wú)ASVG時(shí) 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波形有ASVG時(shí) 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波 形 10.4補(bǔ)償無(wú)功和諧波在補(bǔ)償負(fù)載無(wú)功的同時(shí),又可補(bǔ)償諧波。無(wú)ASVG時(shí) 的 電 網(wǎng) 電 壓、 電 流 波形有ASVG時(shí) 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波 形 10.5補(bǔ)償三相不平衡補(bǔ)償負(fù)載三相不平衡最有效的負(fù)序電流抑制裝置。無(wú)ASVG時(shí) 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波形有ASVG時(shí) 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波 形 10.6無(wú)功、諧波和三相不平衡同補(bǔ)補(bǔ)償負(fù)載無(wú)功、諧波和三相不平衡既可以補(bǔ)償無(wú)功,又可同時(shí)補(bǔ)償諧波和三相

34、不平衡,是負(fù)載電能質(zhì)量問(wèn)題的完美解決方案。無(wú)ASVG時(shí) 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波形有ASVG時(shí) 的 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 波 形 11ASVG 中壓通用參數(shù)表額定電壓 6kV、10kV、27.5kV、35kV(35kV以上 MV 或 HV 系統(tǒng)具體按協(xié)議 工作頻率 50Hz%或 60Hz5%額定補(bǔ)償容量 根據(jù)匹配功率 控制系統(tǒng) 全數(shù)字化智能控制系統(tǒng) 無(wú)功調(diào)節(jié)范圍 -100%+100%(選配方案 平均功率因數(shù) 0.98系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間 <5ms三相電壓不平衡度 2%總電壓畸變率 滿足并高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 裝置效率 >99%控制連接 光纖隔離 操作顯示 觸摸屏數(shù)據(jù)錄波及存儲(chǔ) 主要

35、電參量和故障記錄 450天 防護(hù)等級(jí) IP20或根據(jù)用戶需求定制 冷卻方式 強(qiáng)迫風(fēng)冷 安裝方式 室內(nèi)安裝 環(huán)境溫度 -10+40 存儲(chǔ)溫度 -40+65 相對(duì)濕度 20%90%RH無(wú)凝露海拔高度安裝海拔小于 1000米(大于 1000米時(shí)需事前約定12產(chǎn)品選型表佳靈 ASVG 裝置參數(shù),以功率及電壓為特征進(jìn)行命名,具體如下表所示:ASVG X M(kVar X KV 1產(chǎn)品代號(hào)間隔符功率數(shù)值功率單位電壓數(shù)值電壓?jiǎn)挝婚g隔符設(shè)計(jì)序號(hào)如:ASVG-10Mvar10kV-1表示 ASVG 產(chǎn)品,其功率等級(jí) 10MVar 電壓等級(jí) 10kV,設(shè)計(jì)序號(hào)為 1。 下表為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)配置具體參數(shù):電壓等級(jí) (kV

36、容量(MVar額定電流 (A外形尺寸高(mm寬(mm長(zhǎng)(mm備注0.3833502200600800標(biāo)配:手 操板 6610022006008009915022006008001322002200600160019730022006001600296450220060016000.6960502200600800120100220060080017915022006008002392002200600160035930022006001600電壓等級(jí) (kV 容量 (MVar冷卻方式外形尺寸高(mm 寬(mm控制柜 (mm開(kāi)關(guān)柜 (mm功率柜 (mm總長(zhǎng)度 (mm62及以下 風(fēng) 2200120

37、030060017002600102及以下風(fēng)2200120030060017002600電壓等級(jí) (kV 容量(MVar冷卻方式 外形尺寸63、4、5風(fēng)冷或水冷, 按照 工程實(shí)際需求確定具體尺寸按照工程實(shí) 際需求確定,見(jiàn)說(shuō)明 4103、4、5、8、10、15、18、20、30、40、5027.5、358、16、30、40、50、75、100、120、150、200說(shuō)明:1、容量說(shuō)明:容量 kVar/MVar表示無(wú)功容量調(diào)節(jié)范圍。2、 佳靈 ASVG 產(chǎn)品系列由解決無(wú)功補(bǔ)償為主的標(biāo)準(zhǔn)配置方案及特定工程需求的選配方案構(gòu)成。 ASVG 中 壓通用技術(shù)參數(shù)列表及上表中產(chǎn)品型號(hào)與具體參數(shù)、強(qiáng)制風(fēng)冷及電纜進(jìn)出線等均為標(biāo)準(zhǔn)配置。3、選配項(xiàng)包括三相不平衡補(bǔ)償、諧波治理、智能優(yōu)化補(bǔ)償功率因數(shù)及無(wú)功等;冷卻方式可選水冷;進(jìn)出線可選擇上方封閉式母線連接,或電纜與母線進(jìn)出組合方式。4、6kV 及以上各電壓等級(jí)的 ASVG,其結(jié)構(gòu)是將進(jìn)線連接柜、補(bǔ)償柜(含直流電容和控制柜采用一 體化柜式室內(nèi)布置,或戶外移動(dòng)集裝箱式。電抗器一般采用室外布置,電抗器與電網(wǎng)連接的開(kāi)關(guān)柜由用戶 自行選定或由公司另外提供。5、安裝方式、進(jìn)風(fēng)通道位置、電纜通道位置和走線方式根據(jù)工程需要確定。6、因技術(shù)進(jìn)步的原因,以上數(shù)據(jù)有可能變更,本公司保留升級(jí)更改的權(quán)利。13完善的服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 富有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家咨