高压SVG说明.doc

高压SVG（SPSVGHV） 解决的问题 我公司SVG优势 应用领域 接线方式 原理图解 SVG-技术特点 SVG技术指标 规格型号北京三得普华科技有限责任公司是国内最早从事SVG开发的企业之一，公司创始团队在清华大学的研究课题均是SVG，公司的MCR在风电场取得成功应用之后，从2008年起，通过与清华大学知名教授的团队紧密合作，公司开始了以企业为主体、工业化生产为目标、全面掌握知识产权和建立创新体系的高起点的SVG产业化开发进程。公司建立了较为完善的SVG的研发、设计、制造、测试体系，全面掌握了模块直流电压动态均衡技术、SVG电流直接跟踪控制技术等核心关键技术，确保SVG的技术水平和产品质量。公司专门为SVG大规模制造与测试建设的12000余平米的高等级车间，已经在江苏盐城落成投产，成为国内最大的SVG生产基地之一。公司的SVG产品已经在风力发电、太阳能发电、煤炭、化工、钢铁冶金等领域获得成功应用。我们将秉承“科技创新，用户第一”的理念，竭诚为客户提供优质的产品和服务。解决的问题部电力系统负载在消耗有功的同时，也会消耗部分无功，用于建立磁场或者电场（可能为感性无功，也可能是容性无功）。没有足够的就地无功补偿，则负载消耗的无功需要由电源点提供，电网存在以下几个问题： 1）电网从远端传送无功，造成额外的网络损耗和电压降低。 2）负荷的无功冲击影响本地电网和上级电网的供电质量； 3）负荷的不平衡与谐波也会影响电网的电能质量。 因此，电力系统一般都要求对用电负荷进行必要的无功、不平衡与谐波补偿，以提高电力系统的带载能力，净化电网，改善电网电能质量。我公司SVG优势部1、牵引级IGBT模块l 采用国际顶级优质开关器件德国EUPEC公司的牵引级IGBT模块。l 较大的模块裕量设计，提高设备可靠性和安全性。l AlSiC基板，AlO绝缘陶瓷衬底，耐功率、热循环能力强。l 牵引级IGBT模块内部封装电感更低。l 抗干扰能力更强。2、DC - LINK 直流链电容SVG采用IGBT专用DC-Link直流链电容，该电容具有如下优势：l 低等效串联电阻l 低等效串联电感l 高纹波电流，长寿命l 1.6倍过压能力l 高有效电流处理能力，免维护l 高温条件下的电容特性优良。3、功率单元l 主要包括IGBT、直流电容、缓冲吸收电路、驱动电路等。l SVG的核心主电路，用以实现功率变换。l 模块化设计，功率单元的结构和电气性能完全一致，可以互换。l 插排式设计，方便组装与更换。l 统一风道设计，装置散热更加可靠。4、全数字控制系统l 采用美国TI公司先进DSP芯片。l 实时检测电网电压、电流等参数，计算瞬时无功功率，实现动态跟踪与补偿。l 控制系统采用模块化设计。l DSP控制板互为冗余备份。（1）控制系统简述DSP全数字控制系统，它具多个快速输出通道等高性能硬件配置，控制角精度小于0.1度。控制柜由数显表单元、微机监控单元、开关面板、主控单元、采样单元、输入输出单元、整流部分及柜内风机和照明等组成。在无功功率控制调整目标下，使SVG各功率单元接触器、隔离开关、冷却系统、保护装置和有关的安全系统协调运行，逻辑正确。为了满足用户的特殊需求，SVG的控制器可以根据需要增加某些特殊功能，称为辅助控制方式，在标准中作为选项，SVG控制程序可根据今后电力系统的发展，或技术的发展灵活的更新。SVG系统的响应时间：5ms控制系统特点：速度快、精度高，运行稳定、可靠，人机界面人性化。（2） 结构柜式结构，表面采用静电喷塑工艺处理。柜体选用原装进口的德国威图“三防”产品，抗强电磁干扰能力强。信号传输通道中用的光纤及附件是美国惠普公司的产品，可靠性高。其它控制系统中的附件，如各类集成电路等都采用国外的知名公司产品。（3）通讯控制器具有和上位机通讯的标准化接口。采用通讯管理机实现就地和远方通讯。同时SVG具备与变电站综合自动化联网的功能，高压开关柜的合闸、分闸及状态监控在SVG的后台保护上实现。采用包括RS485接口，支持的MODBUS通讯协议。（4） NMI一体化工作站本系统采用液晶显示器，提供友好的全中文WINDOWS监控和操作界面。数据保存6个月以上。1）主接线 2）实时曲线 3）历史曲线4）历史记录5）功率因数查询6）故障记录7）IGBT状态监视当任何1个功率单元故障时发出报警信号，当每相两个以上的功率单元发生故障时，关闭SVG系统，给出高压开关切断信号。8）提供系统参数9）显示当前时间、保护动作时间，显示保护类型、保护动作时间等信息（5）SVG保护类型SVG 保护类型如下：母线过压、母线欠压、直流过压、过流、IGBT元件损坏检测保护、超温、IGBT短路等保护功能应用领域输电系统的枢纽变电站，提高线路传输能力 在长距离输电线路的中点安装SVG装置，可以明显提高电力系统输电配电性能，达到如下目的： 正常状态下补偿线路的无功功率，稳定系统电压，减少传输损耗； 动态维持输电线路端电压，有效提高线路输电效率和安全性； 提高系统暂态稳定水平，减少低压释放负荷量，防止发生暂态电压崩溃； 阻尼电力系统功率震荡负荷中心变电站无功优化，提高电压稳定性； 在配电网负荷中心站安装SVG装置，可以达到如下目的： 跟随负荷变化精确调节无功输出，避免无功到送，降低网损； 实时调整系统电压，改善区域电网供电质量； 系统故障情况下提供电压支撑，提高电压稳定性。新能源与接入电网电压 新能源如风电、太阳能等，都具有一次能源不稳定的特性。新能源并网过程中，并网功率因数不合格、电压偏差、电压波动和闪变等问题，会对电网造成很大干扰，应用SVG可实现如下功能： 可以满足新能源接入系统的功率因数、电压波动与闪变等要求； 可以减少系统电压的波动对风机的影响，减少切机次数。钢铁行业的动态无功补偿 钢铁行业里面，轧机和电弧炉等负荷等传统的电能质量污染源。 轧机及其它变频类工业对称负载在工作中所产生的无功冲击会引起电网电压降低及电压波动，严重时使电气设备不能正常工作，降低了生产效率；负载的传动装置中会产生有害高次谐波，主要以5、7、11、13次为代表的奇次谐波及旁频，会使电网电压产生严重畸变。 电弧炉作为典型非线性负荷接入电网，对电网产生一系列不良影响：存在严重的电压波动与闪变；电网严重三相不平衡，产生负序电流；产生谐波，电压畸变复杂，主要呈现27次连续性谐波。 SVG可以完美地解决上述问题，保持母线电压稳定，消除谐波干扰，功率因数接近于1。和传统SVC相比，当用于即需要补偿无功，提高功率因数，又需要对谐波进行治理的工业用户，新型补偿装置能同时消除谐波的功能使SVG成为钢铁行业用户无功补偿的首选。煤矿行业无功补偿 随着采煤机械化和自动化程度提高，应用SVG可实现如下功能 煤炭供电系统功率因数低、吨煤能耗增大，可减少无功损耗，节能降耗； 变频调速和串级调速系统 应用加剧谐波污染问题，有源滤波可改善电能质量； 供电线路长，末端电压低，驱动采掘机械的电动机出力不足，可稳定电压提高系统供电安全； 大型负载启动时，可减小电压波动和闪变； 有效滤除传送带变频等产生的5次、7次、11次和13次谐波； 实时补偿水泵等辅助设备无功，提高系统功率因数； 改善系统电能质量，提高供电可靠性。接线方式 部 原理图解 部SVG是静止型无功发生器(Static Var Generator)的简称，是当今无功补偿领域最新技术的代表。SVG并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，其无功电流可灵活控制，自动补偿系统所需无功功率。由于其响应速度极快，又称为静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator.简称STATCOM)。 SVG的技术基础即电压源型逆变技术(Voltage Sourced Converter.简称VSC)，其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。将直流电压逆变成交流，再通过电抗器并联到电网上，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，实现动态无功补偿目的。 SVG-技术特点部无功补偿的需求是和电力系统的发展同步的。早期大量使用同步调相机作为无功补偿装置，但是调相机作为旋转机械存在很大问题，如响应速度慢、维护工作量大等。而并联电容、电感则是第一代的静止无功补偿装置，一般使用机械开关投切，但是机械开关投切的响应速度以秒计，因此无法跟踪负荷无功电流的变化；随着电力电子技术的发展，晶闸管取代了机械开关，诞生了第二代无功补偿装置。主要以晶闸管投切电容器（TSC）和晶闸管控制电抗器（TCR）为代表。这类装置大大提高了无功调解的响应速度，但仍属于阻抗型装置，其补偿功能受系统参数影响，且TCR本身就是谐波源，容易产生谐波振荡放大等严重问题。 SVG属于第三代静止无功补偿技术。基于电压源型逆变器的补偿装置实现了无功补偿功能质的飞跃。它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。SVG较传统的无功补偿装置有如下优势：响应时间更快 SVG响应时间：10ms 传统静止补偿装置响应时间：20ms SVG可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换，这种无可比拟的响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。抑制电压闪变的能力更强 SVC对电压闪变的抑制最大可达2：1，SVG对电压闪变的抑制可以达到5：1，甚至更高。SVC受到响应速度的限制，其抑制电压闪变的能力不会随补偿容量的增加而增加。而SVG由于响应速度极快，增大装置容量可以继续提高抑制电压闪变的能力。运行范围更宽 SVG能够在额定感性到额定容性的范围内工作，所以比SVC的运行范围宽很多。也就是说，当SVC需要在正负全范围运行时，需要TCR和FC配合使用，整个装置损耗较大，占地面积也较大。 更重要的是，在系统电压变低时，SVG还能够输出与额定工况相近的无功电流。而SVC输出的无功电流与电网电压成正比，电网电压越低，其输出的无功电流也越低，所以对电网的补偿能力也相应变弱。这是SVC技术本质的缺点。补偿功能多样化 使同一套SVG装置，可以实现不同的多种补偿功能： 单独补偿负载无功 单独补偿负载谐波 单独补偿负载不平衡 同时补偿负载无功、谐波和不平衡 所以，SVG具有强大的补偿功能。谐波含量极低 SVG采用了PWM技术、多电平技术，不仅自身产生的谐波含量极低，还能够对负载的谐波和无功进行补偿，实现有源滤波的功能，真正做到多功能化。占地面积小 由于无需大容量的电容器和电抗器做储能元件，SVG的占地面积通常只有相同容量SVC的50%，甚至更小。所以，在一些厂矿改造中SVG具有很大的优势。SVG技术指标 电气特征 额定电压（V） 6kV/10kV/35kV 工作频率（Hz） 505% 无功补偿 在补偿容量足够的前提下，功率因数可设定为1 谐波特性 3%IN 响应时间 5ms 有功功率损耗 平均有功损耗不大于成套装置输出容量的1.0%。 过载能力 120%短时（1min）过载 多台运行方式 并联运行 平均无故障时间 10万小时 控制特征 开关频率 平均500Hz 控制算法 具有自适应能力的领域筛选矢量补偿算法 控制器 数字式DSP 通信功能 采用Modbus远程通讯协议，通信接口RS485/232和CAN总线 控制连接 光纤 结构特征 防护等级 IP30 颜色 RAL7035（浅灰色），可按要求提供其他颜色 冷却方式 强迫风冷 整体结构 落地式 安