SVG技術(shù)交流PPT(000002)

1、 目 錄優(yōu)化電能質(zhì)量的意義優(yōu)化電能質(zhì)量的意義一一二二電能治理設(shè)備的發(fā)展歷程電能治理設(shè)備的發(fā)展歷程三三高壓靜止無(wú)功發(fā)生器高壓靜止無(wú)功發(fā)生器SVGSVG電能質(zhì)量問(wèn)題包括電能質(zhì)量問(wèn)題包括優(yōu)化電能質(zhì)量問(wèn)題的意義電壓的波動(dòng)、電壓的波動(dòng)、閃變閃變?nèi)嚯妷翰蝗嚯妷翰黄胶馄胶怆娏?、頻率電流、頻率的偏差的偏差波形畸變波形畸變（諧波）（諧波）功率因數(shù)低功率因數(shù)低電壓暫降、電壓暫降、供電不連續(xù)供電不連續(xù)優(yōu)化電能質(zhì)量問(wèn)題的意義風(fēng)電場(chǎng)造成電能質(zhì)量問(wèn)題的主要原因：風(fēng)電場(chǎng)造成電能質(zhì)量問(wèn)題的主要原因：大功率整流器件的應(yīng)用大功率整流器件的應(yīng)用大量感性設(shè)備的存在大量感性設(shè)備的存在風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)性和不受控性風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)性和不受

2、控性優(yōu)化電能質(zhì)量問(wèn)題的意義風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的作用：風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的作用：補(bǔ)償無(wú)功，提高功率因數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓節(jié)能降耗（變壓器、線路損耗等）一般風(fēng)電場(chǎng)集電線路無(wú)功損耗3%6%，變壓器無(wú)功損耗10%15%，總體無(wú)功需求在20%左右。電能治理設(shè)備的發(fā)展歷程經(jīng)歷了經(jīng)歷了4個(gè)時(shí)代個(gè)時(shí)代固固 定定 補(bǔ)補(bǔ) 償償 時(shí)時(shí) 代代機(jī)械自動(dòng)投切時(shí)代機(jī)械自動(dòng)投切時(shí)代晶閘管半控時(shí)代晶閘管半控時(shí)代全控時(shí)代全控時(shí)代IGBT伴隨基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展伴隨基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展固定補(bǔ)償時(shí)代的產(chǎn)品并聯(lián)補(bǔ)償電容器并聯(lián)補(bǔ)償電容器 高壓無(wú)源濾波裝置（高壓無(wú)源濾波裝置（FC）機(jī)械自動(dòng)投切時(shí)代的產(chǎn)品接觸器投切電容器（接觸器投切電容器（MCC）接觸器投切

3、電抗器接觸器投切電抗器晶閘管半控時(shí)代的產(chǎn)品采用分級(jí)投切方式的產(chǎn)品采用分級(jí)投切方式的產(chǎn)品采用無(wú)級(jí)控制方式的產(chǎn)品采用無(wú)級(jí)控制方式的產(chǎn)品晶閘管投切電容器晶閘管投切電容器晶閘管投切電抗器晶閘管投切電抗器（TSC）（TSR）磁閥式可控電抗器磁閥式可控電抗器（MCR）型型SVC晶閘管控制電抗器晶閘管控制電抗器（TCR）SVC型型靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVCSVC）IGBT全控時(shí)代的產(chǎn)品高壓靜止無(wú)功發(fā)生器高壓靜止無(wú)功發(fā)生器SVG迄今為止性能最為優(yōu)越的電能質(zhì)量?jī)?yōu)化裝置迄今為止性能最為優(yōu)越的電能質(zhì)量?jī)?yōu)化裝置 具備具備SVC的所有功能的所有功能 優(yōu)于優(yōu)于SVC的補(bǔ)償性能的補(bǔ)償性能 還具備還具備APF

4、（有源濾波）的功能（有源濾波）的功能 無(wú)需大容量的電抗器和電容器無(wú)需大容量的電抗器和電容器靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功發(fā)生器（SVG）SVG的基本原理的基本原理SVG核心鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)核心鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)SVG的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì)SVG運(yùn)行特性運(yùn)行特性SVG組成組成SVG基本原理SVG 電路電壓型橋式電流型橋式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量損耗小，成本低且易控制，運(yùn)用最廣泛。電路原理圖SVG基本原理SVG 的基本原理就是將自換相橋式電路通過(guò)電抗器或者直接并聯(lián)到電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無(wú)功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康摹VG 單相等效電路圖SVG 向電力網(wǎng)注入的

5、無(wú)功功率SVG的基本原理運(yùn)行模式波形和向量圖說(shuō)明空載運(yùn)行UI=USIL=0容性運(yùn)行UIUSIL為容性電流感性運(yùn)行UIUSIL為感性電流SVG運(yùn)行特性 SVG始終能獨(dú)立控制其輸出電流，欠壓條件下無(wú)功調(diào)節(jié)能力更強(qiáng) 。SVC為阻抗型，輸出無(wú)功電流隨母線電壓降低而線性下降。SVG鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)每相由若干單相橋串聯(lián)組成，如圖所示：SVG鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)特點(diǎn) 總的電壓輸出和整個(gè)裝置的容量可以成倍提高；可以對(duì)串聯(lián)的每個(gè)橋采用不同的驅(qū)動(dòng)脈沖，使每個(gè)橋輸出電壓所含諧波大小和相位不同，使最終疊加的總輸出電壓諧波含量很?。绘?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)三相相互獨(dú)立，在系統(tǒng)不平衡時(shí)其可通過(guò)三相獨(dú)立控制，正常投入運(yùn)行，更好的提供電壓支撐；鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)可以模塊

6、化，而且在設(shè)計(jì)時(shí)便于采用冗余設(shè)計(jì)，串連橋鏈中某一個(gè)損壞可以被旁路，不影響整個(gè)橋鏈的工作，便于容量擴(kuò)展；SVG組成如圖，組成部分主要為串聯(lián)電抗器、啟動(dòng)柜、功率柜、控制屏。整體結(jié)構(gòu)連接電抗器電阻器隔離接地開關(guān)三極帶接地避雷器真空斷路器SVG組成作用：限制無(wú)功輸出電流； 消除裝置產(chǎn)生的高次諧波；選取：通常工程選用裝置總?cè)萘康?。串?lián)電抗器SVG組成由接觸器、旁路電阻、電壓互感器、電流互感器、避雷器組成。啟動(dòng)柜SVG組成主要作用：實(shí)現(xiàn)SVG自勵(lì)啟動(dòng)，限制上電時(shí)直流電容的充電涌流，避免IGBT模塊、直流電容損壞。 SVG上電時(shí)，旁路電阻串于充電回路，起限流保護(hù)作用；需將電阻通過(guò)接觸器旁路后SVG方能投入運(yùn)

7、行。設(shè)計(jì)有接觸器與上端口斷路器的互鎖，保證斷路器“合”狀態(tài)時(shí)接觸器執(zhí)行“合”動(dòng)作。其他作用：線電壓、相電流二次信號(hào)輸出；閥端過(guò)電壓保護(hù)。啟動(dòng)柜SVG組成功率柜采用抽屜式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝；功率柜主要有功率單元組成，每組功率單元串聯(lián)，通過(guò)三相星形接法實(shí)現(xiàn)高壓輸出。SVG組成功率單元功率單元板具有故障檢測(cè)功能，可以檢測(cè)IGBT過(guò)流、直流側(cè)電壓過(guò)壓和功率單元超溫，實(shí)現(xiàn)對(duì)單元最主要最直接的保護(hù)。IGBT是自換相橋式電路的核心器件，通過(guò)控制IGBT的通斷，將直流側(cè)電壓轉(zhuǎn)換成與交流側(cè)電網(wǎng)同頻率的輸出電壓。薄膜電容為功率單元直流側(cè)提供直流電壓支撐。 吸收電容在電路中起的作用類似于低通濾波器，消除由

8、于母排的雜散電感引起的尖峰電壓，避免絕緣柵雙極型晶體管的損壞。散熱器用于將工作中的IGBT的熱量能及時(shí)散發(fā)出去，保證IGBT正常工作。功率單元板、IGBT模塊、薄膜電容、吸收電容、散熱器等.IGBTIGBT（絕緣柵雙極型晶體管），是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和BJT的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。BJT飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流

9、系統(tǒng)如交流電機(jī)、變流器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。IGBT目前國(guó)內(nèi)缺乏高質(zhì)量IGBT模塊，幾乎全部靠進(jìn)口。英飛凌EUPEC進(jìn)口模塊SVG組成加拿大加拿大EACO薄膜電容薄膜電容使用加拿大EACO薄膜電容器克服了電解電容使用壽命短和電力電容漏油的缺陷，使整機(jī)壽命提高至20年。SVG組成控制柜：由工控機(jī)、控制系統(tǒng)硬件、電源系統(tǒng)組成。工控機(jī)是用來(lái)監(jiān)控、顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，是一個(gè)人機(jī)接口。主控單元: 由總線板、主控板（CPU板）、數(shù)控板、模擬板、 電源板、 P WM板、PWM擴(kuò)展板和通訊板組成；控制系統(tǒng)硬件由主控單元和采樣單元組成?？偩€板用于為其他板卡提供電源及數(shù)據(jù)傳輸；主控板用于整個(gè)系統(tǒng)控制

10、，與工控機(jī)通訊；SVG組成數(shù)字板用于對(duì)開關(guān)量的處理，將接收到的外部數(shù)字信號(hào)處理后通過(guò)總線板傳送給CPU板處理，并接受主控板發(fā)出的指令，輸出數(shù)字量控制外部繼電器動(dòng)作；模擬板用于對(duì)模擬信號(hào)的處理，將接收到的外部模擬信號(hào)處理后通過(guò)總線板傳送給CPU板處理；PWM板用于與功率單元的光通訊；電源板為其他板卡提供直流電源通訊板用于外部通訊；SVG組成DSP為核心的控制系統(tǒng) 每塊每塊DSPDSP控制板控制控制板控制3 3個(gè)功率單元。控制系統(tǒng)模塊化，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性！個(gè)功率單元。控制系統(tǒng)模塊化，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性！SVG的技術(shù)優(yōu)勢(shì)響應(yīng)時(shí)間更快nSVG響應(yīng)時(shí)間： 5ms。n傳統(tǒng)靜補(bǔ)裝置響應(yīng)時(shí)間： 10ms。n抑制電壓

11、閃變能力更強(qiáng)nSVC對(duì)電壓閃變的抑制最大可達(dá)3050% 。nSVG對(duì)電壓閃變的抑制可以達(dá)到80%。SVG的技術(shù)優(yōu)勢(shì)n 運(yùn)行范圍更寬n既能補(bǔ)償容性無(wú)功，也能補(bǔ)償感性無(wú)功。n無(wú)功電流不受電網(wǎng)電壓影響。n補(bǔ)償功能多樣化 n可單獨(dú)補(bǔ)償無(wú)功 、諧波、負(fù)序。n可同時(shí)進(jìn)行綜合治理 SVG的技術(shù)優(yōu)勢(shì)n 不產(chǎn)生諧波nSVG不產(chǎn)生諧波。n可對(duì)系統(tǒng)諧波進(jìn)行濾除。n 損耗小n是同容量MCR型SVC的20%。n是同容量TCR型SVC的25% 。SVG的技術(shù)優(yōu)勢(shì)占地面積小 SVG的占地面積通常只有相同容量SVC的50%，甚至更少。在土地資源緊張的項(xiàng)目改造中SVG具有很 大的優(yōu)勢(shì) 。不產(chǎn)生系統(tǒng)串、并聯(lián)諧振，系統(tǒng)運(yùn)行更可靠各

12、種無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的簡(jiǎn)要對(duì)比類類 型型電容電容補(bǔ)償補(bǔ)償有級(jí)調(diào)有級(jí)調(diào)壓式高壓式高壓補(bǔ)償壓補(bǔ)償自動(dòng)投自動(dòng)投切并聯(lián)切并聯(lián)補(bǔ)償補(bǔ)償晶閘管晶閘管投切電投切電容器容器TSCTSC濾波器濾波器FCFC自飽和自飽和電抗器電抗器MCRMCR型型SVCSVC晶閘管晶閘管控制電控制電抗器抗器TCRTCR型型SVCSVCSVG+SVG+并補(bǔ)并補(bǔ)無(wú)功功無(wú)功功率控制率控制分級(jí)分級(jí)分級(jí)分級(jí)分級(jí)分級(jí)分級(jí)分級(jí)幾乎無(wú)幾乎無(wú)法控制法控制連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)靈活性靈活性差差差差差差差差很差很差好好好好非常好非常好諧波性能諧波性能幾乎無(wú)幾乎無(wú)幾乎無(wú)幾乎無(wú)幾乎無(wú)幾乎無(wú)幾乎無(wú)幾乎無(wú)好好加并補(bǔ)加并補(bǔ)的無(wú)的無(wú)加加FCFC的好的好好好好好三相平三相平衡能力衡能力無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)好好好好 限制電限制電壓波動(dòng)壓波動(dòng)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)一般一般好好非常好非常好閃變改閃變改善狀況善狀況無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)一般一般很好很好設(shè)備的設(shè)備的損耗損耗很小很小大大很小很小不帶不帶變壓變壓器的器的較小較小帶變帶變壓器壓器的大的大很小很小很大很大較大較大較小較小設(shè)備設(shè)備占地占地小小一般一般小小小小一般一般較大較大大大大大小小黃水風(fēng)電場(chǎng)SVG參數(shù)型式：高壓靜止無(wú)功發(fā)生器型號(hào)：30Mvar，35kV連接方式：直掛式，經(jīng)戶外電抗器連接 于35kV 段母線冷卻方