无功补偿SVG和SVC的区别

更新时间:2023-09-09 09:09:01 阅读量: 教育文库 文档下载

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无功补偿SVG、SVC、MCR、TCR、TSC区别

吸收无功 响应时间 运行范围 谐波 TSC 分级 20ms 容性 受系统谐波影响大,自身不产生谐波 受系统阻抗影响 大 损耗 分相调节能力 小 有限 TCR型SVC 连续 20ms 感性到容性 受系统谐波影响大,自身产生大量谐波 大 大 可以 大 MCR型SVC 连续 100ms 感性到容性 受系统谐波影响大,自身产生较大量谐波 大 较大 不可 较小 较大 SVG 连续 10ms 感性到容性 受系统谐波影响小,可抑制系统谐波 无 小 可以 小 小 噪声 较小 体积(同等容量) 大 TSC:晶闸管投切电容器,采用无源器件(电容器)进行无功补偿,分级补偿,不能实现连续可调。

TCR:晶闸管控制电抗器。

MCR:磁控电抗器,与TCR类似,需要和电容柜配合实现动态无功补偿,可实现连续可调。 SVC:静止无功补偿装置,采用无源器件进行无功补偿的技术总称,包括:TSC、TCR等,“静止”是与同步调相机对应,一般来说将使用晶闸管进行控制的补偿装置成为“SVC\。 SVG:静止无功发生器,采用电能变换技术实现的无功补偿。SVG与其它的最大区别在于能主动发出无功电流,补偿负载无功电流。而其它均为无源方式,依靠无源器件自身属性进行无功补偿。

静止无功补偿器(SVC) 与静止无功发生器(SVG)有什么异同?

静止无功补偿器(SVC)该装置产生无功和滤除谐波是靠其电容和电抗本身的性质产生的。

静止无功发生器(SVG)该装置产生无功和滤除谐波是靠其内部电子开关频繁动作产生无功电流和与谐波电流相反的电流。 相关知识

静止无功补偿器又称SVC,传统无功补偿用断路器或接触器投切电容,SCV用可控硅等电子开关,没有机械运动部分,所以较静态无功补偿装置。 通常的SVC组成部分为

1.固定电容器和固定电抗器组成的一个无功补偿加滤波支路

该部分适当选择电抗器和电容器容量,可滤除电网谐波,并补偿容性无功,将电网补偿到容性状态。 2.固定电抗器 3.可控硅电子开关

可控硅用来调节电抗器导通角,改变感性无功输出来抵消补偿滤波支路容性无功,并保持在感性较高

功率因数。

动态无功补偿技术应用

夏祖华1,沈 斐2,胡爱军2,童陆园

摘 要: 合理的无功功率补偿对于对输配电系统非常重要。无功补偿装置已经由同步调相机、并联电容器发展到基于大功率电力电子器件的静止补偿装置。文章在描述动态无功补偿技术在国内外应用现状的同时,详细介绍了SVC及STATCOM的基本原理、功能以及它们在输电网、配电网、大型工矿企业的具体应用,并对二者的技术经济性能做了详尽的比较。 关键词:动态无功补偿;SVC;STATCOM;电压稳定;应用

在电力系统中,如果无功储备不足将会导致电网电压水平降低,冲击性的无功功率负载还会使电压产生剧烈的波动,恶化电网的供电质量。对于给定的有功分布,要想使无功潮流最小以减少系统的损耗,就要求对无功功率的流向与转移进行很好的控制。

随着电网的不断发展,对无功功率进行控制与补偿的重要性与日俱增:①输电网络对运行效率的要求日益提高,为了有效利用输变电容量,应对无功进行就地补偿;②电源(尤其水电)远离负荷中心,远距离的输电需要灵活调控无功以支撑解决稳定性及电压控制问题;③配电网中存在大量的电感性负载,在运行中消耗大量无功,使得配电系统损耗大大增加;④直流输电系统要求在换流器的交流侧进行无功控制;⑤用户对于供电电能质量的要求日益提高。因此,对电网的无功进行就地补偿,尤其是动态补偿,在输配电系统中十分必要。

1 无功补偿装置的发展

电力系统中,常见的无功控制方法有同步发电机、同步电动机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿装置等,这里主要讨论静止无功补偿装置。

静止无功补偿技术经历了3代:第1代为机械式投切的无源补偿装置,属于慢速无功补偿装置,在电力系统中应用较早,目前仍在应用;第2代为晶闸管投切的静止无功补偿器(SVC),属无源、快速动态无功补偿装置,出现于20世纪70年代,国外应用普遍,我国目前有一定应用,主要用于配电系统中,输电网中应用很少;第3代为基于电压 源换流器的静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM),亦称ASVG,属快速的动态无功补偿装置[1],国外从20世纪80年代开始研究,90年代末得到较广泛的应用,我国的第一个STATCOM示范应用工程已经在河南电网投运。

早期的无功补偿装置主要是无源装置,方法是在系统母线上并联或者在线路中串联一定容量的电容器或者电抗器。这些补偿措施改变了网络参数,特别是改变了波阻抗、电气距离和系统母线上的输入阻抗。无源装置使用机械开关,它不具备快速性、反复性、连续性的特点, 因而不能实现短时纠正电压升高或降落的功能。

20世纪70年代以来,以晶闸管控制的电抗器(TCR)、晶闸管投切的电容器(TSC)以及二者 的混合装置(TCR+TSC)等主要形式组成的静止无功补偿器(SVC)得到快速发展[2]。SVC可以看成是电纳值能调节的无功元件,它依靠电力电子器件开关来实现无功调节。SVC作为系统补偿时可以连续调节并与系统进行无功功率交换,同时还具有较快的响应速度, 它能够维持端电压恒定。

SVC虽然能对系统无功进行有效的补偿,但是由于换流元件关断不可控,因而容易产生较大 的谐波电流,而且其对电网电压波动的调节能力不够理想[3]。随着大功率全控型电力电子器件GTO、IGBT及IGCT的出现,特别是相控技术、脉宽调制技术(PWM)、四象限变流技术的提出使得电力电子逆变技术得到快速发展,以此为基础的无功补偿技术也得以迅速发展。静止同步补偿器,作为FACTS家族最重要的成员,在美国、德国、日本、中国相继得到成功应用。电压型的STATCOM直流侧采用直流电容为储能元件,通过逆变器

中电力半导体开关的通断将直流侧电压转换成交流侧与电网同频率的输出电压。当只考虑基波频率时,STATCOM可 以看成一个与电网同频率的交流电压源通过电抗器联到电网上。由于STATCOM直流侧电容仅起电压支撑作用,所以相对于SVC中的电容容量要小得多。此外,STATCOM和SVC相比还拥有调节速度更快、调节范围更广、欠压条件下的无功调节能力更强的优点,同时谐波含量和占地面积都大大减小。 2 国内外电网动态无功补偿的现状

我国电网中目前使用最为广泛的补偿装置是机械投切的并联电容器组。为满足调压要求,在低压供电网络中装设了大量的并联电容器组,在中压配电网络中装设了少量的并联电容器组。20世纪70年代初,武汉钢铁公司在1.7 cm轧机工程中进口了由比利时直流励磁饱和电抗器与日本电容器组成的静止补偿装置后,国内才对动态无功补偿问题引起了重视。自20世纪80年代以来,我国对晶闸管控制的SVC投入了大量研发力量,目前已有了一定的技术基础,但高压大容量产品仍主要依靠进口。

目前,我国输电系统中一共有5地6套大容量SVC投入使用,它们分别被装设在广东江门、湖南云田、湖北凤凰山(2套)、河南小刘以及辽宁沙岭的500 kV变电站中。 此类SVC多为进口,其中有3套是ABB公司的产品。高电压等级下SVC面临的最为严重的问题是电容器爆炸,如广东江门500 kV变电站中SVC运行5年后并联电容器爆炸,湖南云田500 kV变电站中SVC自1988年以来发生了4次电容器组爆炸事故。

在380 V~10 kV配电系统中,近年来主要采用无平滑调节功能的TSC实现分级无功补偿。

SVC在大型工矿企业中的应用较为广泛,在钢铁企业中的应用尤为突出,武汉钢铁公司、包头钢铁公司、宝山钢铁公司、济南钢铁公司、张家港沙钢铁公司、天津钢管公司等均装有该补偿装置。如济南钢铁公司中厚板厂二期工程在35 kV母线上就安装了由西门子公司

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