[新品] NTSVG静止式同步补偿装置

1、概述
    SVG又称STATCOM，即静止式同步补偿装置，是以电压源变流器为核心的电力系统补偿装置，其基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。
   无功功率是在正弦电路中，当平均功率为零时，在电源和储能元件之间来回交换的变动功率。无功功率并不是无用功率，而是在电能传输和转换过程中建立电磁场和提供电网稳定不可缺少的功率之一，无功功率的传输不但会产生很大的有功损耗而且沿传输途径还会产生很大的电压波动，影响供电质量。有功功率的波动对电网电压的影响较小，电网电压的波动主要是由无功功率的波动引起的。
    在电网各种非线性无功负荷日益增多、用户对电能质量要求越来越高的背景之下，无功功率补偿问题己经成为电力工业发展亟待解决的问题。所以必须在电网适当地点装设无功补偿装置以平衡电网的无功功率，维持线路电压在正常水平，阻尼功率振荡，适应电压控制和调整的要求。
    SVG用于电力系统可装设在中心变电站以提高电力系统稳定性、增加系统阻尼、抑制系统振荡，从而大幅度提高电压传输能力。
    SVG用于配电网（又称DSTATCOM）及负荷中心，特别针对波动负载进行快速有效的动态无功补偿，对电压的波动与闪变、负载不平衡、功率因数及谐波进行补偿，在有效改善电能质量同时，可取得明显的节能降耗效益。
    装置广泛应用于可再生能源、冶炼、石化、制造、采矿、电气牵引等行业。装置可装设在用户变电站或就近用电设备开关站。
2、结构组成及工作原理
    SVG的主电路结构有基本型和级联多电平。基本结构由电压源逆变器、直流储能电容和耦合变压器或电抗器组成,如图2.1所示。耦合变压器将电网电压变为适合功率单元工作的电压，实现高压与低压的电气隔离，增加系统可靠性；串联电抗器，一方面通过它将大功率变流装置与电力系统耦合在一起，实现无功的交换，实现无功交换；另一方面还可以通过它将逆变器输出电压/电流中的高次谐波滤除。
    由大功率电力电子开关器件(IGBT或IGCT)组成的电压源逆变器，通过脉宽调制(PWM)技术控制电力电子开关的通断，将电容器上的直流电压变换为具有一定频率和幅值的交流电压。采用高效可靠的散热技术，提高电力电子开关器件的可靠性。
    直流电压回路及储能电容，其作用是为装置提供一个直流电压支撑，有预充电回路，由装置容量及功能决定储能电容的大小，但比常规的SVC要求的电容量要大大减少，储能元件的体积和费用也大为降低；
    1140V及以下电压等级的SVG采用基本结构模式，更高电压等级大功率SVG主电路拓扑采用级联多电平模式（图2.2）。级联模块单元的结构和电气性能完全一致，可以互换。
    SVG对系统的补偿方式可以三相同时补偿也可以分相补偿系统负荷动态不平衡工况所产生的负序电流、提高供用电的电能质量。

  SVG工作时通过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接入电网。当仅考虑基波频率时，SVG可以等效的被视为幅值和相位均可以控制的一个与电网同频率的交流电压源，它通过电抗器连接到电网上。以用单相等效电路图(图2.3)来说明，设电网电压和SVG输出的交流电压分别用向量Vs和Vo表示，则连接电抗X上的电压即为Vs和Vo的向量差，改变SVG交流侧输出电压Vo的幅值及其相对于Vs的相位，就可以改变连接电抗上的电压，从而控制SVG从电网吸收电流的相位和幅值，也就控制了SVG吸收无功功率的性质和大小。
3、技术数据
    额定电压：0.38～40.5kV
    额定输出容量：200kvar～100Mvar
    无功调节范围：从容性无功到感性无功连续平滑调节
    响应时间：<1ms
    并网后输出电压：THD<3%
    输出三相不平衡度：<3%
    运行效率：≥98％
4、功能特点
    SVG既可以补偿无功，又可同时补偿谐波和三相不平衡以达到抑制谐波及保证三相的电流平衡，SVG是***有效的闪变抑制装置,***有效的负序电流抑制装置。
    4.1 响应迅速补偿范围宽
    SVG能够提供从感性到容性的连续、平滑、动态、快速的无功功率补偿，且其负载能力与系统电压无关，特别在系统电压变低时可输出与额定工况相近的无功电流，能够有效的提高电力系统的暂态稳定性。
   SVG从额定容性无功功率转变为额定感性无功功率（或反之）只要不到5ms内时间即可完成，这种极其快速的响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。
    4.2 电压闪变抑制能力更强
    电压波动和闪变主要是负荷的急剧变化或系统短路、雷击引起的。负荷的急剧变化会导致负荷电流产生对应的剧烈波动，剧烈波动的电流使系统电压损耗快速变化，从而引起受电端电网电压闪变。SVG响应速度快，可以有效的抑制闪变的发生，增大装置容量可以提高抑制电压闪变的能力。
    4.3 设备体积减小 功率损耗降低SVG只需要采用的较小容量储能电容器，不需要高压大容量的储能元件（如和电抗器），功耗大大降低，设备体积减小。
    4.4 视储能容量可以瞬间提供一定有功功率支持
    4.5 综合补偿功能
    SVG不仅具有快速补偿系统无功功率的目的，还能够根据用户实际需要，如电力机车牵引负荷和交流电弧炉等，对负荷谐波电流、负序电流等电能质量问题进行综合补偿。
    谐波滤波效果好，SVG采用了PWM技术、级联多电平技术和多重化技术，能够对负载的谐波和无功进行补偿，实现有源滤波的功能。
抑制三相不平衡，SVG能够快速地补偿由于负载不平衡所产生的负序电流，始终保证流入电网的三相电流平衡，提高供用电效率。
    对于电力系统的使用，由于电网的容量越来越大，这就要求补偿装置的容量也相应增大。在几百MVA级的无功补偿系统中，目前常用的方案是将SVG与SVC相结合，充分发挥SVG的快速特性和SVC的稳态性能，使系统在补偿特性、造价、可靠性等方面达到***优。以提高电网稳定性，增加输电能力，消除无功冲击，滤除谐波，平衡三相电网，提高功率因数，降低线损。
    对配电网及用户的使用，保证用户端电压谐波的质量，提高用电设备效率。

    4.6 具有完善的自我诊断和保护、监视功能；
    装置自身和系统状态能够实时监测，非正常时报警，故障时能有效诊断和采取决策措施，加入了专家诊断系统，可以提前采取措施，确保设备安全可靠运行。
     4.7 远程维护功能
    装置的所有运行信息通过网络可以直接进入公司维护工作站，需要时可由技术人员进行远程交流、维护或给出指导意见。
    4.8、先进的工艺
    ◇功率单元直流环节滤波储能元件采用膜式电容，寿命长达20年，是普通电解电容寿命的3～4倍，维护费用低；
    ◇模块化设计，功率单元模块可以互换，电压等级组合方便，维护简单；
    ◇专有技术的低感母排，优化元件连接，性能好，可靠性高；
    ◇高压主电路与控制器之间采用光纤连接，强电弱电完全隔离，绝缘好，抗干扰能力强，安全可靠；

5、产品型号
    NTSVG—安装容量（kvar）/额定电压等级（kV）
    NTSVG—南自通华SVG
6、行业应用
    电力系统：
    电网枢纽变电站，长距离送电的中点、大型负荷中心的变电站；
    中低压系统对无功与谐波进行集中补偿，尤其冲击型负荷较多的场合，以保证电能质量，提高功率因数，节能降耗；
    风电场及其他微网发电并网的无功动态补偿，确保微网电能的有效使用和系统的稳定
    电气化牵引轨道交通行业：
    牵引供电系统的无功与谐波综合治理，改善电能质量，提高效率
    石化和天然气行业：
    中低压电机供电的变电站集中补偿及大型电机的无功就地动态补偿
    冶炼行业：
    各类交直交型、交交变频的轧机，各类辊类负载，电弧炉、转炉、氧***的升降系统，电焊机、压焊机、钢水运送车及各类中频炉的谐波治理；
    各类整流、电解设备的谐波治理
    采矿：
    矿井提升机，各类粉碎机、破碎机、球磨机的集中补偿
    船舶运输业：
    码头与造船厂内的大型起重机设备，船闸控制系统集中补偿
7、订货需知
    请顾客订货提供：
    额定电压、额定容量、负荷性质、安装形式等