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电能质量装置

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PowerFix 动态无功补偿装置

发表时间:2015-3-25 15:09:43阅读次数:1018

技术特点:

   级联多电平直挂式主电路结构,采用H桥级联多电平电路架构,直接接入6KV、10KV、27.5KV和35KV电网。采用了N+1或N+2冗余结构,当一个H桥链节损坏后,通过旁路电路切除故障模块并启用第N+1备用功率模块,装置仍可继续满负荷运行,因此装置运行可靠性极高。

   直流母线电压自平衡技术,采用独创的母线电压自平衡控制方法,在每个开关周期内都对直流母线电压进行平衡校正,使直流母线电压波动很小,接近于给定值。并且使每个H桥直流母线电压一致性好,输出波形质量高,使SVG本身产生的谐波可以忽略,能够有效地滤除30次内谐波电流。

   采用FPGA进行集中控制,在控制系统方面,公司采用Xilinx公司的Spartan3adsp FPGA进行集中控制。FPGA时钟频率最高可到200MHz,内部有84个硬件DSP单元,DSP并联运行,运算速率远高于单个DSP控制方式,且通信延迟小,响应速度更快,便于采用更先进的控制算法,使SVG达到更加卓越的补偿效果。

   采用基于滑动离散傅里叶(DFT)迭代算法的无功和谐波电流检测方法,能对无功和谐波电流进行分开检测,并能单独检测指定次谐波电流。与瞬时无功功率理论算法相比,由于不需要采用低通滤波器,不存在检测相位滞后的缺点;与传统快速傅里叶FFT算法相比,它的计算量大大减小,且克服的FFT算法无法对无功和谐波电流分开检测的缺点。

  采用同相载波层叠法进行PWM调制,以较低的开头器件频率实现了等效高频载波调制,且克服了传统载波移相调制法存在相位延迟的缺点,再结合控制系统的超强计算能力,使SVG装置滤除谐波的能力大大增强,可以滤除30次以下所有谐波,滤波效率高达96%以上。

  提供友好的全中文WINDOWS监控和操作界面,具有远程调度监控功能,内含丰富的FPGA资源,可以和用户现场灵活接口,满足用户特殊需求。液晶屏为触摸屏,用户无须键盘,即可直接通过液晶屏进行状态监视、参数设置、运行控制、故障查询等操作。

 

应用场合:

   远距离电力传输

大功率电网的长距离输电迫使输配电系统不得不更加可靠,SVG可以有效提高电力系统输配电性能,这已在世界范围内得到了广泛的证明人。根据不同的电网条件,可以在电网的一处或多处适合的位置上安装SVG,以达到如下目的:

1.   稳定弱系统电压

2.   减少传输损耗

3.   增加传输能力,使现有电网发挥最大效率

4.   提高瞬变稳态极限

5.   加小干扰下的阻尼

6.   增强电压控制及稳定性

7.   缓冲功率振荡

  城市二级变电站(35/110KV)

在区域电网中,一般采用分级投切电容组的方式来补偿系统无功,改善功率因数,这种方式只能向系统提供容性无功,并且不能随负载的变化而实现快速精确调节,容易向系统倒送无功,抬高母线电压,危害用电设备及系统稳定性。PowerFix系列SVG系统可以快速进行容性及感性无功的动态补偿,使SVG在稳定母线电压、提高功率因数物同时,彻底解决了无功倒送问题。并且,安装新的SVG系统时,可以充分利用原有的固定电容器组部分,用最少的投资取得最徍的效果,成为改善区域电网供电质量的最有效的方法。

  电弧炉

电弧炉作为非线性及无规律负荷接入电网,将会对电网产生一系列不良影响,会导致电网严重三相不平衡,产生负序电流,产生高次谐波,其中普遍存在如2、4次偶次谐波与3、5、7次等奇次谐波共存的状况,使电压畸变更趋复杂化;存在严重的电压闪变;功率因数低。彻底解决上述问题的唯一方法是安装具有快速响应速度的动态无力发生器(SVG)。PowerFix系列SVG的系统响应小于1ms,完全可以满足严格的技术要求,向电弧炉快速提供功电流并且稳定母线电网电压,增加有功功率的输出,提高生产效率,并且最大限度地降低闪变的影响。SVG具有的分相补偿功能可以消除电弧炉造成的三相不平衡,滤波功能可以消除有害的高次谐波。

  轧机、提升机等等重工业负载

轧机、提升机等重工业负载在工作中所产生的无功冲击会对电网造成影响,引起电网电压降落及电压波动,严重时使电气设备不能正常工作,降低了生产效率,使功率因数降低。

负载的传动装置中会产生有害高效谐波,主要是以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。安装双电SVG系统可以完美地解决上述问题,保持母线电压平稳,无谐波干扰,功率因数接近1。

  电力机车供电

   因电机机车为单相供电,造成了供电网的严重三相不平衡及功率因数较低,对电网造成了严生“污染”。目前世界各国解决这一问题的唯一途径就是在铁路沿线适当位置安装SVG系统,通过SVG的分相快速补偿功能来平衡三相电网,并提高功率因数。PowerFix系列SVG以其优异的性价比完美地解决了这一问题。

   风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,导致并网功率因数不合格、电压偏差、电压波动和闪变等问题,应用PowerFix系列SVG后可以满足风电接入系统的功率因数、电压波动与闪变等要求,减少系统电压的波动对风机的影响,减小切机次数,同时解决大容量风电场接入系统时存在的稳定性问题,具有很好的低电压穿越特性。

SVG产品型号及规格