SVG無(wú)功補(bǔ)償裝置哪家好?當(dāng)然首選襄陽(yáng)源創(chuàng)電氣!在中國(guó)我們國(guó)家的電網(wǎng)主要依靠電壓等級(jí)進(jìn)行區(qū)分,其中66kV/110kV被稱為高電壓配電系統(tǒng)(High voltage distribution system),20kV/10kV/6kV為中電壓配電系統(tǒng)(Medium voltage distribution system),而220V/380V為低電壓配電系統(tǒng)(Low voltage distribution system)。配電系統(tǒng)中廣泛存在的問(wèn)題是供電可靠性、電能質(zhì)量問(wèn)題以及傳輸效率問(wèn)題。其中的傳輸效率是指配電系統(tǒng)輸送至用戶的電能,與從輸電網(wǎng)絡(luò)中獲得的電能的比值。輸送效率與多種因素相關(guān),其中一個(gè)重要問(wèn)題就是無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題。SVG(StaticVarGenerator)靜止無(wú)功發(fā)生器既可以產(chǎn)生無(wú)功,又可以濾除諧波,從而提升電能質(zhì)量,特別適用于配電系統(tǒng)。本文以此出發(fā),探討低電壓配電系統(tǒng)中的無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題,尤其是以SVG作為無(wú)功補(bǔ)償方式的技術(shù)及應(yīng)用。
1.低電壓配電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償
配電系統(tǒng)特別是低電壓配電系統(tǒng)直接與負(fù)荷相連,由于負(fù)荷主要表現(xiàn)為感性,需要消耗大量的無(wú)功功率,這就要求配電系統(tǒng)提供大量的無(wú)功傳送至負(fù)荷,增加了線路所需傳輸?shù)碾娏鳎瑥亩岣吡擞泄β蕮p耗,加重了電壓損失。有效的辦法就是進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,可以提高配電網(wǎng)穩(wěn)定性,并且減少有功損耗和電壓損失。
當(dāng)前,我國(guó)的無(wú)功補(bǔ)償廣泛采用了在變電站母線上進(jìn)行集中補(bǔ)償,從而使補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功集中于高、中壓配電網(wǎng),而低電壓配電系統(tǒng)中補(bǔ)償很少。這種補(bǔ)償方法,固然有電網(wǎng)公司出于補(bǔ)償便利和控制方便考慮,集中進(jìn)行補(bǔ)償提高了變電站處的功率因數(shù),但低壓配電系統(tǒng)中仍然有大量無(wú)功輸送,這就導(dǎo)致了低電壓配電系統(tǒng)中的線損遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了高、中壓配電網(wǎng),而且會(huì)出現(xiàn)變電站中功率因數(shù)很高,而負(fù)荷處功率因數(shù)仍然不高的狀況。這種補(bǔ)償方式的另一個(gè)問(wèn)題是,集中補(bǔ)償不利于無(wú)功的準(zhǔn)確性,大量的電容器無(wú)法做到實(shí)時(shí)靈活的投切,經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償不足的情況。
對(duì)于低電壓配電系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,可以采取的方式有低壓集中補(bǔ)償、用戶終端分散補(bǔ)償以及在配電線路中進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。集中補(bǔ)償可以保證用戶側(cè)的電壓水平,對(duì)配電變壓器的降損極為有利;用戶側(cè)的分散補(bǔ)償常按照最大無(wú)功功率需求來(lái)確定補(bǔ)償容量,因而設(shè)備利用率較低;線路補(bǔ)償方式雖然在理論上很有效,但由于配電線路節(jié)點(diǎn)多,支路多并且走線復(fù)雜,因此實(shí)際操作困難,需要較強(qiáng)的優(yōu)化模式來(lái)配置才能達(dá)到理想的效果。
2.SVG補(bǔ)償技術(shù)
SVG即靜止無(wú)功發(fā)生器,與電容器補(bǔ)償不同的是,SVG并不是在通過(guò)容性器件產(chǎn)生無(wú)功功率,而是將自換相橋式電路通過(guò)電抗器或者直接與電網(wǎng)相連,通過(guò)調(diào)節(jié)橋式電路的交流側(cè)輸出電壓來(lái)滿足調(diào)節(jié)無(wú)功的目的。無(wú)功功率的傳輸實(shí)際上是電壓與電流的關(guān)系問(wèn)題,通過(guò)調(diào)節(jié)電壓的幅值和相位,就可以吸收或者發(fā)出無(wú)功。SVG分為電壓型與電流型,以調(diào)節(jié)的目標(biāo)劃分,比較典型的是電壓型SVG,其工作原理是通過(guò)整流橋從交流系統(tǒng)中吸取電能對(duì)直流側(cè)電容充電,從而保持電壓穩(wěn)定。進(jìn)而通過(guò)控制器控制開(kāi)關(guān)器件,根據(jù)電網(wǎng)所需要的無(wú)功情況,改變?nèi)嗄孀兤飨蛳到y(tǒng)輸入感性或者容性無(wú)功。
SVG技術(shù)的關(guān)鍵是其控制方法,其控制的對(duì)象為無(wú)功補(bǔ)償電流和有功電流,分別對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生系統(tǒng)所需的無(wú)功與補(bǔ)償系統(tǒng)消耗的有功。控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量到的接入點(diǎn)電壓和補(bǔ)償前電流,對(duì)比所需要達(dá)到的功率因數(shù),計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)碾娏鞣蹬c相位;并根據(jù)接入后的電壓與實(shí)際注入電流,計(jì)算出SVG注入電網(wǎng)的無(wú)功電流,二者的比較形成閉環(huán)控制,從而可以穩(wěn)定動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率補(bǔ)償。實(shí)際采用的控制方法可以分為直接電流控制與間接電流控制,直接電流控制方式的響應(yīng)速度和控制精度都較高。直接電流控制方式的本質(zhì)是對(duì)電流的跟蹤比較與控制,即根據(jù)定值調(diào)整輸出值并進(jìn)行試比較,通過(guò)脈寬調(diào)制達(dá)到精確控制。其過(guò)程如圖1所示。
3.SVG應(yīng)用于低電壓配電系統(tǒng)
3.1 應(yīng)用于低電壓配電系統(tǒng)的功能
將SVG應(yīng)用于低電壓配電系統(tǒng),其主要功能體現(xiàn)在以下方面:
(1)提高配電線路的穩(wěn)定性和可靠性。SVG可以靈活控制對(duì)用戶的電能輸送,具有更高的可靠性,對(duì)于系統(tǒng)而言便是穩(wěn)定性的提高,特別是電壓穩(wěn)定性。
(2)維持用戶側(cè)電壓在設(shè)定的水平,保證了電能質(zhì)量。對(duì)于用戶而言,電壓水平較高可能會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備的損壞,電壓水平較低可能導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作或者產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,保證電能質(zhì)量對(duì)于滿足用戶要求和提高供電企業(yè)的服務(wù)水平都有重要意義。
(3)提高功率因數(shù),降低輸送損耗。降低線損、節(jié)能降耗一直是配電管理工作中的重要方面,其中有效地進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償從而提高功率因數(shù)是重要措施,靠近用戶側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償,大量減少了之前在高、中壓配電網(wǎng)進(jìn)行集中補(bǔ)償?shù)娜毕荩瑴p少了從高、中壓配電網(wǎng)到低壓配電網(wǎng)傳送無(wú)功過(guò)程中導(dǎo)致的有功損耗。靠近用戶側(cè)補(bǔ)償還可以保證用電側(cè)的功率因數(shù)維持較高水平,在提高供電企業(yè)效益的同時(shí)降低了用戶的用電費(fèi)用。
(4)提高電能質(zhì)量,抑制三相不平衡、電壓波動(dòng)、閃變等問(wèn)題。由于SVG是對(duì)三相同時(shí)進(jìn)行調(diào)解,可以保證三相的平衡,更可以保證電壓質(zhì)量。
3.2 對(duì)于低電壓配電系統(tǒng)的適應(yīng)性
通過(guò)以上分析研究,SVG具有大量的優(yōu)勢(shì),如果能夠在低電壓配電系統(tǒng)中表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性,將具有廣闊的前景。當(dāng)前SVG已經(jīng)有了一些應(yīng)用,針對(duì)當(dāng)前低電壓配電系統(tǒng)的狀況和特點(diǎn),在應(yīng)用過(guò)程中表現(xiàn)的適應(yīng)性如下:
3.2.1適用于各種負(fù)荷情況
低電壓配電系統(tǒng)的重要特點(diǎn)之一是負(fù)荷狀況復(fù)雜,對(duì)于靠近負(fù)荷安裝的SVG,只有適應(yīng)各種負(fù)荷情況才能取得廣闊應(yīng)用。對(duì)應(yīng)于負(fù)荷狀況受時(shí)間因素影響較大的狀況,如白天工作時(shí)間負(fù)荷水平較高,而夜間負(fù)荷水平較低甚至沒(méi)有負(fù)荷的情況,由于SVG是動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)償狀況,在負(fù)荷水平較低時(shí),補(bǔ)償電流也相應(yīng)較低。對(duì)于負(fù)荷水平較高時(shí),SVG的補(bǔ)償電流也相應(yīng)提高,同時(shí)調(diào)節(jié)電能質(zhì)量,保證用戶的可靠用電。
3.2.2解決時(shí)效性問(wèn)題
傳統(tǒng)的無(wú)功調(diào)整往往依靠人工投切進(jìn)行調(diào)節(jié),投切速度慢而且不靈活,無(wú)法滿足負(fù)荷快速變化的需要。傳統(tǒng)的補(bǔ)償方式是按照負(fù)荷水平和長(zhǎng)期的功率因數(shù)水平進(jìn)行控制,看似補(bǔ)償合理,但因?yàn)橥肚胁环奖悖瑹o(wú)法保證時(shí)效性,往往表現(xiàn)出在某段時(shí)間內(nèi)補(bǔ)償水平過(guò)高,而在某段時(shí)間內(nèi)補(bǔ)償不足。SVG是根據(jù)實(shí)時(shí)負(fù)荷狀況自動(dòng)調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)速度快并直接反映在負(fù)荷上,持續(xù)提供補(bǔ)償電流,從而解決了時(shí)效性問(wèn)題。
3.2.3解決補(bǔ)償效果問(wèn)題
傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)牧硪粋€(gè)重要問(wèn)題是由補(bǔ)償元件導(dǎo)致的。電容器的特點(diǎn)決定了在電壓水平越低的情況下,補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功越少。這一特點(diǎn)對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償是極為不利的,因?yàn)殡妷核降蛯?duì)應(yīng)為無(wú)功缺額較多,而補(bǔ)償量降低將導(dǎo)致問(wèn)題更加嚴(yán)重。SVG的采用,可以在電壓水平低、無(wú)功缺額大的情況下提高補(bǔ)償電流,從而使多種情況導(dǎo)致的電壓降低時(shí)仍能保證電壓水平,解決了補(bǔ)償效果的問(wèn)題。
4.結(jié)語(yǔ)
本文從配電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償出發(fā),對(duì)基于SVG的無(wú)功補(bǔ)償方面進(jìn)行了研究,并提出了SVG在低電壓配電系統(tǒng)中的功能和優(yōu)勢(shì)。SVG可以適應(yīng)多種負(fù)荷狀況,并解決了補(bǔ)償中的時(shí)效性問(wèn)題和補(bǔ)償效果問(wèn)題,是一種非常適用于低電壓配電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方法,其必將得到大量的推廣和應(yīng)用
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