SVG工作原理.ppt

1、SVG训练，SVG工作原理和工作特性，工作原理，基于大功率变频器，以电压逆变器为核心，DC侧采用DC电容作为储能元件提供电压支持。在运行中，它相当于一个电压、相位和幅度可调的三相交流电源。逆变器的正常运行取决于DC侧的电压支持。当逆变器连接到交流电源时，每个IGBT反向续流二极管形成一个整流器，为DC电容充电。正常运行后，DC电容器的储能将用于满足逆变器的内部损耗，电容器电压将下降。电容器必须不断充电和补充，以保持电压在工作范围内。通过使逆变器输出电压滞后于系统电压一个小角度，逆变器从系统吸收少量有功功率以满足其内部损耗并保持电压水平。改变逆变器输出电压的幅度，达到发射或吸收无功功率的目的。稳

2、定时，链型静止无功发生器输出的无功电流如下：静止无功发生器工作原理和工作特性，静止无功发生器原理图，通过调节用户界面可以连续控制无功发生器，从而连续调节静止无功发生器发出或吸收的无功功率。静止无功发生器的工作原理和工作特性以及静止无功发生器的工作原理决定了无论交流系统电压有多大，它都可以独立控制其输出电流在最大电容或电感范围内，在欠压条件下具有较强的无功调节能力。SVC为阻抗型，输出无功电流随母线电压的降低而线性减小。静止无功发生器(SVG)和静止无功发生器(SVC)的电压和电流特性曲线如图所示：静止无功发生器(SVG)的工作原理和运行特性，静止无功发生器(SVG)的链式结构，每相由几个串联的

3、单相电桥组成，如图所示：静止无功发生器(SVG)的工作原理和运行特性，静止无功发生器(SVG)的链式结构特性，总电压输出和整个装置的容量可以翻倍。每个串联的电桥可以采用不同的驱动脉冲，使得每个电桥输出电压的谐波含量和相位不同，最终叠加的总输出电压的谐波含量小；链条结构可以模块化，冗余设计便于在设计中采用；可以绕过串联桥链中的任何损坏，不影响整个桥链的工作，方便扩容；链结构的三个阶段是相互独立的。当系统不平衡时，可以通过三相独立控制，并投入正常运行，以更好地提供电压支持。链条结构不够：三相独立，每个单相桥的DC侧分开。当装置运行时，DC侧电压波动很大，因此需要在DC侧安装一个容量较大的电容器。同

4、时，串联单相电桥的DC侧电压可能不平衡，因此需要平衡DC侧电容，否则会影响装置的安全性。SVG一次系统，结构如图所示，主要部件有串联电阻箱、串联电抗器、起动柜、电源柜、控制面板。三相逆变器电源单元通过卫星连接。SVG一次系统串联电阻，SVG采用电压源逆变器结构，连接电抗(或等效电抗)和等效电阻都很小。从静止无功发生器无功电流公式可以看出，驱动脉冲的小角度偏移误差可能导致静止无功发生器过流，从而引起输出电流波动。增加R相当于增加系统阻尼系数，减少输出电流过冲和振荡。另一方面，不推荐使用串联等效电阻R，因为对静止无功发生器的损耗有明确的要求(大型静止无功发生器的效率高于96%)。由于当前条件，串联

5、电阻被用作临时对策，需要在后续工程验证中进一步分析。目前，控制器精度达到0.01电角度，即0.55s，不同容量对应的串联电阻值：2m:13m:0.675m:0.48m:0.2510m:0.2，SVG一次系统，串联电抗器，功能：限制无功输出电流；滤除设备产生的高次谐波；连接两个电压源。当电感值增加时，滤除电感的效果也随之增加当静止无功发生器通电时，旁路电阻与充电电路串联，作为限流保护。只有在电阻器通过接触器旁路后，静止无功发生器才能投入运行。其设计用于将接触器与上部端口的断路器互锁，以确保当断路器处于“闭合”状态时，接触器执行“闭合”动作。其他功能：输出线电压和相电流的二次信号；阀门端过压保护。

6、单相旁路电阻选用两个640/2kW的分流电阻，时间常数约为100毫秒。起动柜尺寸：120015002400，额定容量低于10M。SVG一次系统、电源柜、电源柜设计为抽屉式结构，结构紧凑，安装方便。为了评估装置的整体加热，设计了特殊的风道，合理选择了散热风量。目前主要使用3000m3/h和4000m3/h两种风机，如3M、5M-30006m3和8M-40008m3。电气柜尺寸：3M，5m 4400 x 1500 x 28008m 5200 x 1500 x 280010m 7400 x 1500 x 2800，SVG一次系统，电气柜损耗，每相由12个环节串联，主要损耗集中在IGBT损耗和放电电阻

7、发热，IGBT功率和电气柜损耗的理论计算值如下表所示：SVG一次系统，功率单元结构，环节单元包括散热器，IGBT，DC电容器，铜排SVG一次系统、IGBT和英飞凌EUPEC进口模块的IGBT电压配额的选择主要取决于DC侧电容电压。考虑到开关过程引起的过载、电网波动和电压尖峰等因素，耐压通常为DC母线电压的2倍。当输出容性无功功率时，DC侧电压最高，约为800伏，因此额定电压为1700伏。选择额定电流=通过IGBT的有效电流纹波率的安全系数，电流纹波率为1.2，电流安全系数为2。静止无功发生器一次系统、DC电容器和DC电容器的选择主要考虑以下因素：1。DC侧的电压波动通常要求小于5%，并且由电容

8、器的电压波动引起的输出谐波增加2。SVG的响应速度。当系统发生无功功率波动时，静止无功发生器需要电容器电压快速达到目标电压值3。电容器电压的选择主要取决于所连接的链环的数量。PSPWM调制指数、串联电抗值、线路等效电阻和额定容量也有一定的关系。4.电容器的电流限制，例如EACO，SHE-1200-470的最大长期工作电流为69A5。电流链单元电容选择基于其他制造商的模制产品的电容选择经验：额定电压1200伏；额定容量为550 F，相当于SVG1M的额定容量。电容器并联后，电流大于装置的额定电流。以8M为例，并行使用10个SHE-1200-470。注：目前，电容容量的选择在理论和实践上都没有定论

9、。需要通过工程实践进一步优化。静止无功发生器一次系统、DC电容电压控制和控制方法的准确性都是基于电容电压平衡的。电容器电压的波动导致输出谐波、电容器过电压等的增加。链型静止无功发生器DC侧环节和环节的电压相互独立，电容电压与环节并联损耗、混合损耗和触发脉冲一致性有关。触发脉冲通常用于循环转置和控制放电电阻，以增加相应的损耗平衡电容电压。通常，电容器的电压波动控制在5%左右，目前12个环节的电压波动可以限制在几十伏。静止无功发生器一次系统、吸收电容器、吸收电容器主要吸收IGBT关断浪涌电压和续流二极管反向恢复浪涌电压。吸收回路的类型和所需的元件值取决于主电路的布局结构、逆变器功率、工作频率和其他

10、多种因素。在主回路中很难实现零杂散电感，尤其是当回路电流较大时。吸收回路是必要的，选择应该简单可行。我们使用由低电感吸收电容组成的缓冲电路，这是合适的SVG控制系统，触发板，抗干扰措施：1。使用线性光耦合器隔离电容电压测量值2。使用光耦合器驱动电容放电IGBT 3。使用数字滤波器触发触发装置4的信号。使用15V电平触发模块制造商瑞士concept2SD315AI半桥驱动模式输入IGBT驱动模块的信号。具有可调死区时间、低电压检测功能、IGBT短路保护功能、SVG控制系统、触发板、触发板功能1、接收触发装置的触发信号、解码触发信号、驱动相应的IGBT2、测量DC电容电压3、测量触发板4的温度、检

11、测IGBT散热器温度继电器的状态5、检测IGBT驱动模块的状态6、传输DC电容电压、温度、继电器状态等信息， 通过光纤将模块状态等驱动到监控状态7，接收监控装置的放电指令，对DC电容、静止无功发生器控制系统、主控制屏进行放电，有一个调节装置进行数据采样和计算，得到阀组的控制量，然后将计算结果通过光隔离SPI端口发送到触发单元，以F2812DSC为主处理器。 三个触发装置，接收计算单元发送的控制量，以控制量作为输入信号进行分析计算，生成触发各IGBT模块的信号。主板的核心组件是CycloneIIFPGAEP2C5K。有3个监测装置，收集每个IGBT模块的运行信息，并能判断阀体故障。主板核心控制组

12、件核心逻辑组件系列FPGA。一个同步装置，向调节装置输出同步信号。控制一个站将SVG装置的所有操作信息打包存储，为操作人员提供直观的监控界面。SVG控制系统，控制单元原理框图，SVG控制系统，控制系统和方法，调制方法采用单极倍频正弦脉宽调制技术产生IGBT触发脉冲，原理如图所示，单相电桥输出为三电平。单链路载波频率设计为500赫兹，调制指数可调，单相静止无功发生器频率达到6000赫兹。采用载波相移SPWM，在不增加开关频率的情况下，大大降低了输出谐波。最低谐波超过120次。静止无功发生器控制系统、控制系统策略和装置对系统无功和电压波动的实时补偿。风电场用户优先考虑电压控制和后续无功补偿。钢铁等企业的用户主要关注其无功功率的波动。上述功能通过控制器接口的参数设置来实现。1、SVG工厂测试1、启动柜测试1.1、耐压测试1.2、串联电阻测试1.3、功能验证2、电源柜测试2.1、电路板测试2.2、链路功能验证2.3、链路耐压测试2.4、链路对补充测试2.5、电源柜组装测试2.6、电源柜耐压测试3、控制系统测试3.1、单板测试3.2、高低温测试3.3、耐压测试3.4、设备功能测试：模