无功补偿的发展及SVG的工作原理ppt课件

1、无功补偿的开展及无功补偿的开展及SVG的任务原理的任务原理2019-06-07SVG与APF的任务原理 ver1.0第1页三代静止型无功补偿技术三代静止型无功补偿技术2019-06-07SVG与APF的任务原理 ver1.0第2页静态补偿静态补偿第一代静止型无功补偿第一代静止型无功补偿机械式投切安装机械式投切安装晶闸管投切安装晶闸管投切安装第二代静止型无功补偿第二代静止型无功补偿基于电压源换流器基于电压源换流器第三代静止型无功补偿第三代静止型无功补偿快速动态补偿快速动态补偿无功补偿技术历史沿革无功补偿技术历史沿革 MSC / MSR机械投切式机械投切式电容电容/电抗电抗SVCStatic Va

2、r Compensator晶闸管阀晶闸管阀控制与维护控制与维护交流电容器组交流电容器组SVG Static Var GeneratorIGCT/IGBT阀阀控制与维护控制与维护衔接电抗器衔接电抗器直流电容直流电容第一代无功补偿安装第一代无功补偿安装1970s第二代无功补偿安装第二代无功补偿安装1990s第三代无功补偿安装第三代无功补偿安装2000s 补偿安装的开展补偿安装的开展无功补偿的开展无功补偿的开展无源型无源型有源型有源型第一代产品第一代产品机械式投切电容机械式投切电容固定补偿：电容器、电抗器和机械开关组成；固定补偿：电容器、电抗器和机械开关组成；FC固定补偿为固定补偿为70年代年代最普

3、遍的无功补偿方最普遍的无功补偿方式，随着电力电子的式，随着电力电子的运用，以及电力部门运用，以及电力部门的考核要求，固定补的考核要求，固定补偿不能满足系统无功偿不能满足系统无功的变化，同时由于系的变化，同时由于系统谐波，统谐波，FC补偿对谐补偿对谐波放大构成极大的隐波放大构成极大的隐患，该技术目前渐渐患，该技术目前渐渐被淘汰。被淘汰。 SVC简介简介SVCStatic Var Compensator：静止无功补偿器：静止无功补偿器晶闸管控制电抗器晶闸管控制电抗器TCR：Thyristor Controlled Reactor晶闸管投切电容器晶闸管投切电容器TSC：Thyristor Switc

4、hed Capacitor晶闸管投切电抗器晶闸管投切电抗器TSR：Thyristor Switched Reactor开关投切电容器开关投切电容器/滤波器滤波器FC：Fixed Compensator，BSC：Breaker Switched Capacitor/Filter以上各项组合以上各项组合目前被最广泛运用的目前被最广泛运用的SVC，主要是，主要是TCR+BSCFC方式方式2019-06-07SVG与APF的任务原理 ver1.0第5页第二代产品第二代产品SVC：TSC/MCR/TCRMCR型单线原理图型单线原理图TCR型单线系统图型单线系统图TSC型单线原理图型单线原理图TCR型型S

5、VC根本原理图根本原理图 SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求，它可以可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求，它可以向电网提供无功容性，也可以吸收电网多余的无功感性。向电网提供无功容性，也可以吸收电网多余的无功感性。把电容器组通常是滤波器组接入电网，就可以向电网提供无功。把电容器组通常是滤波器组接入电网，就可以向电网提供无功。当电网并不需求太多的无功时，这些多余的容性无功，就由一个并当电网并不需求太多的无功时，这些多余的容性无功，就由一个并联的空心电抗器来吸收。联的空心电抗器来吸收。2019-06-07SVG与APF的任务原理 ver1.0第7页SVC任务原理任务原

6、理空心电抗器电流是由一个可控空心电抗器电流是由一个可控硅阀组控制。借助于对可控硅阀组控制。借助于对可控硅触发相角的调整，就可以硅触发相角的调整，就可以改动流过空心电抗器的电流改动流过空心电抗器的电流基波有效值，从而保证基波有效值，从而保证SVC在电网接入点的无功量在电网接入点的无功量正好能将该点电压稳定在规正好能将该点电压稳定在规定范围内电网补偿。或定范围内电网补偿。或者，使该点总无功量等于零者，使该点总无功量等于零负荷补偿，也就相当于负荷补偿，也就相当于功率因数等于功率因数等于1。2019-06-07SVG与APF的任务原理 ver1.0第8页不同触发角度下的不同触发角度下的TCR电流波形电

7、流波形SVC的缺陷的缺陷uTSC/TCRTSC/TCR均采用晶闸管，晶闸管为半控型元件，呼应时间均采用晶闸管，晶闸管为半控型元件，呼应时间为为4060ms4060ms，MCRMCR型呼应时间更是高达型呼应时间更是高达100-200ms100-200ms，不能动态，不能动态快速地跟踪负荷的变化；快速地跟踪负荷的变化；uTSCTSC属于有级调理，容易出现过补和欠补；属于有级调理，容易出现过补和欠补；uTCR/MCRTCR/MCR本身产生大量谐波，需另外配置滤波支路，不具本身产生大量谐波，需另外配置滤波支路，不具备有源滤波的功能；备有源滤波的功能；uTCR/MCR/TSCTCR/MCR/TSC采用大

8、的交流电抗和电容器，占地面积大；采用大的交流电抗和电容器，占地面积大；uTCR/MCR/TSC TCR/MCR/TSC 属于阻抗型补偿方式，低电压特性差，且受属于阻抗型补偿方式，低电压特性差，且受系统参数影响大，容易和系统发生谐振，危害供电系统平安；系统参数影响大，容易和系统发生谐振，危害供电系统平安；uSVG与与APF根本任务原理根本任务原理SVG以大功率电压以大功率电压型逆变器为中心，型逆变器为中心，经过调理逆变器经过调理逆变器输出电压，使其输出电压，使其和系统电压构成和系统电压构成可调基波电压差可调基波电压差或谐波电压差，或谐波电压差，从而控制注入系从而控制注入系统的无功电流或统的无功电

9、流或谐波电流谐波电流2019-06-07SVG与APF的任务原理 ver1.0第10页有源滤波器有源滤波器APF的任务原理的任务原理一种特殊的一种特殊的SVG，主要用于滤除谐，主要用于滤除谐波波2019-06-07SVG与APF的任务原理 ver1.0第11页+SVG主电路方案主电路方案2019-06-07SVG与APF的任务原理 ver1.0第12页二二/三电平变流器三电平变流器器件直接串联器件直接串联谐波较大谐波较大dv/dt大大绝缘要求高绝缘要求高多重化变流器多重化变流器变压器占地大，本钱高变压器占地大，本钱高无冗余运转才干无冗余运转才干磁非线性导致过电压和磁非线性导致过电压和过电流过电

10、流绝缘由变压器承当绝缘由变压器承当变压器隔离链式逆变器变压器隔离链式逆变器具有冗余运转才干具有冗余运转才干各逆变单元可共用直流电容各逆变单元可共用直流电容变压器较复杂变压器较复杂绝缘由变压器承当绝缘由变压器承当思源思源SVG采用链式构造采用链式构造2019-06-07SVG与APF的任务原理 ver1.0第13页U+-输出电压输出电压+U-U0U+U+U+3U2UU0-U-2U-3U输出电压输出电压链式链式SVG可独立分相控制，有利于处理系统的相间平衡问题，在系统遭到扰动时，可独立分相控制，有利于处理系统的相间平衡问题，在系统遭到扰动时，更好的提供电压支撑；更好的提供电压支撑；一切链节的构造完

11、全一样，实现模块化设计，便于扩展安装容量及维护；一切链节的构造完全一样，实现模块化设计，便于扩展安装容量及维护；每相电路中可设置每相电路中可设置12个冗余链节，提高了安装的可靠性；个冗余链节，提高了安装的可靠性；链式直挂可以省去衔接变压器，减小了占地面积不到链式直挂可以省去衔接变压器，减小了占地面积不到SVC的一半，降低了安的一半，降低了安装本钱和损耗，效率可达装本钱和损耗，效率可达99.2%及以上；及以上；由于无大型变压器及电抗器，可制呵斥挪动式设备，大大提高设备的运用率。由于无大型变压器及电抗器，可制呵斥挪动式设备，大大提高设备的运用率。SVG/APF的相关技术原理和运用的相关技术原理和运

12、用链式链式STATCOM可以独立分相控制，有利于处理可以独立分相控制，有利于处理系统的相间平衡问题，在系统遭到扰动时，更系统的相间平衡问题，在系统遭到扰动时，更好的提供电压支撑；好的提供电压支撑；一切链节的构造完全一样，可以实现模块化设一切链节的构造完全一样，可以实现模块化设计，便于扩展安装容量及维护计，便于扩展安装容量及维护每相电路中设置每相电路中设置1个冗余链节，提高了安装的可个冗余链节，提高了安装的可靠性；靠性；省去了衔接变压器，减小了占地面积不到省去了衔接变压器，减小了占地面积不到SVC的一半，降低了安装本钱和损耗，效率可达的一半，降低了安装本钱和损耗，效率可达99.2%及以上；及以上；由于无大型变压器及电抗器，可制呵斥挪动式由于无大型变压器及电抗器，可制呵斥挪动式设备，大大提高设备的运用率。设备，