高压无功补偿装置

高压无功补偿装置 高压无功补偿装置 高压无功补偿装置(SVG)， 采用的基于瞬时无功功率理论的无功检测方式，以功率因数、网侧电压或者两者分时间段作为控制目标，动态的跟踪电网电能质量变化，并根据变化情况调节无功输出，实现电网的高质量运行。控制器采用高速DSP和FPGA，实现全数字化控制，电压电流数字闭环和标准载波移相技术，信号采用光纤传输，实现了高压隔离，提高了整机的稳定性和可靠性。采用进口IGBT组成的H桥功率模块级联作逆变主电路的结构形式，拓扑简单，性能可靠，并辅助以小容量储能元件，整机输出电压由17个电平台阶合成阶梯波，经过输出电抗滤波后正弦度较好（如下图所示）。这种逆变器由于输出电压电平数多，输出波形具有更好的谐波频谱，并且每个开关器件所承受的电压应力较小，不需要均压电路，可避免大的dv/dt所导致的各种问题。因此这种逆变器可称为“完美无谐波”变流器。 整机由一节控制柜、三节功率柜、一节进线柜组成. 控制柜为整机的控制核心，主要包括控制箱，控制电源模块，二次配线系统等。 功率柜为整机的逆变核心部分，包括24个功率模块，分三相，每相6~8个。整机原理图如图3.2所示。 每个功率模块简化电路如图A所示。每个功率模块均具有完善的保护措施，并且各工作状态均送回主控单元，主控与各模块信号连接均采用高速光纤传输，实现了高电压隔离。从图B可以看出，功率模块主回路是典型的“H”桥电路。 产品特征 调制过程具有非线性，加上存在运算参数的误差、以及在整个系统中存在偏移及漂移等因素，因此要得到所要求的控制精度和响应速度，必须进行闭环控制。 上图所示为一相控制原理图，其他两相控制相同。其中，电流反馈控制，有利于提高对无功电流的控制精度和响应速度。 控制系统由主控机箱、PLC（可编程逻辑控制器）和触摸屏等几个主要部分组成。各部分应实现以下功能： 主控机箱：由各功能板卡组成，用DSP+FPGA组成的控制核心，充分发挥DSP超强的计算能力和FPGA出色的数据处理能力，实时计算电网所需的无功功率，动态跟踪与补偿，实现了准确计算，高速响应，精确补偿的效果。 触摸屏：实时显示系统运行状态和数据，查询与设定系统运行参数以及整机逻辑控制等功能；操作简单方便，界面友好，是一个人机交互的窗口。预留有和上位机或监控室的通讯接口，接口协议可选。 PLC：高可靠性的工业级PLC，实现整机的逻辑控制，实时与主控部分、触摸屏通讯，把装置的运行状态实时的传给触摸屏显示，并且完成触摸屏、柜门按钮对装置的控制，使整机逻辑与数据通讯的传输中枢。 性能指标 高压EW-SVG具有的保护功能 1）系统过电流保护 2）系统过电压保护 3）系统欠电压保护 5）单元过压保护 6）单元过温保护 7）单元短路保护 8）单元通讯异常保护 9）装置柜门打开警告 装置的故障等级分为：报警、故障，错误三级。 处理的对策：针对报警类，设备不停机，但必须在24小时内查明报警原因，并及时处理。 故障是由于操作或设置错误造成的，本身对设备没有损害，查明原因并修正后，可自动或手动复位，进行再次开机投运。 错误是设备内部出现关键器件的损坏或电路故障，需停电检修。 装置内部出现故障均会及时上传，整机会出现相应的停机、跳闸动作，不会对上级系统造成影响。成套装置实现自动检测、远程手动投切和近程手动投切，各种方式之间有可靠的闭锁，防止发生事故。检测、控制均实现完全自动无人值守。 我公司高压EW-SVG装置满足调节系统电压、改善功率因数及治理谐波等技术要求，并达到以下技术指标： 1）额定电压等级和额定电流 目前装置的输出额定电压等级为6kV/10kV，额定电流为100A-500A。 2) 功率因数补偿 在补偿容量足够前提下，进线点（电力部门计量点）的功率因数值高于0.95（无过补）。 3) 输出电流谐波 在补偿容量足够前提下，注入系统的谐波电流（THD）≤3%，低于《电能质量、公用电网谐波》GB/T14549-93中的谐波电流允许值： 4)输出容量 本装置能实现输出容量从容性8MVar至感性8MVar，连续、平滑、动态、快速调节的功能。 5)响应时间 本装置的响应时间能实时动态跟踪电网电能质量变化，并根据变化情况动态调节无功输出，实现任意负荷段的高功率因数运行。动态响应时间≤1ms。 6) 谐波特性 动态无功补偿装置输出电流谐波含量能满足国标要求，并实现有源滤波功能。 装置运行过程中，***大有功损耗不大于成套装置总输出容量的0.8%。 8) 过载能力 动态无功补偿装置具有短时（1s）过载能力，过载容量为成套装置总容量的15%。 9)冷却方式 动态无功补偿装置采用强迫风冷方式，能较好的适应现场环境，噪音小。