SVG原理及應(yīng)用-課件

1SVG無功補償原理與應(yīng)用

培訓(xùn)人：。。。2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件2主要內(nèi)容■無功補償基礎(chǔ)■SVG工作原理■SVG結(jié)構(gòu)及原理■SVG的工作模式■SVG優(yōu)點及維護2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件無功補償基礎(chǔ)■有功功率

有功功率是保持用電設(shè)備正常運行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率?！鰺o功功率

無功功率是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備，要建立磁場，就要消耗無功功率。比如40瓦的日光燈，除需40多瓦有功功率來發(fā)光外，還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功，才被稱之為“無功”。無功功率的符號用Q表示，單位為乏(Var)或千乏(kVar)。2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件

1、原因

簡單的講就是用電設(shè)備從電源吸收有功和無功，無功如果不夠，則用電設(shè)備的端電壓就要降低，影響正常運行，于是需要補償無功功率，無功補償裝置采用就地補償?shù)姆绞綔p少了電網(wǎng)電源向感性負荷提供的無功功率，從而減少無功功率在電網(wǎng)中的流動，因此降低了輸電線路因輸送無功功率造成的電能損失，改善了電網(wǎng)的運行條件。

2、方法與原理

把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷，并聯(lián)接在同一電路；當容性負載釋放能量時，感性負荷吸收能量；而當感性負荷釋放能量時，容性負荷卻在吸收能量；能量在兩種負荷之間交換。這樣，感性負荷所吸收的無功功率，可以從容性負荷輸出的無功功率中得到補償，這就是無功功率補償?shù)幕驹??！鰺o功補償基本原理2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件實際供用電系統(tǒng)中的電力負荷并不是純感性或純?nèi)菪缘?，是既有電感或電容、又有電阻的負載。這種負載的電壓和電流的相量之間存在著一定的相位差，相位角的余弦cosφ稱為功率因數(shù)，又稱力率。它是有功功率與視在功率之比。三相功率因數(shù)的計算公式為：

由式cosφ=P/S可知，在一定的有功功率下，功率因數(shù)cosφ越小，所需的無功功率越大。為滿足用電的要求，供電線路和變壓器的容量就需要增加。這樣，不僅要增加供電投資、降低設(shè)備利用率，也將增加線路損耗。為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行效率，根據(jù)電網(wǎng)中的無功類型，人為的補償容性無功或感性無功來抵消線路的無功功率?！龉β室驍?shù)：2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件61、感性無功：電流矢量滯后于電壓矢量90°，如電動機、變壓器等2、容性無功：電流矢量超前于電壓矢量90°，如電容器、電纜輸配電線路等。3、基波無功：與電源頻率相等的無功（50HZ）4、諧波無功：與電源頻率不相等的無功■無功分類■無功補償作用：無功補償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率損耗、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長距離輸電中提高輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負載的有功和無功功率。安裝并聯(lián)無功補償裝置，可限制無功功率在電網(wǎng)中的傳輸，相應(yīng)減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件SVG無功補償原理及構(gòu)成

2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件SVG一次系統(tǒng)圖2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件■SVG主電路采用鏈式逆變器拓撲結(jié)構(gòu)，Y型連接，10KV裝置每相由12個功率單元串聯(lián)組成

2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件裝置構(gòu)成2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件啟動柜■由接觸器、旁路電阻、電壓互感器、電流互感器、避雷器組成。■主要作用：實現(xiàn)SVG自勵啟動，限制上電時直流電容的充電涌流，避免IGBT模塊、直流電容損壞。SVG上電時，旁路電阻串于充電回路，起限流保護作用；需將電阻通過接觸器旁路后SVG方能投入運行。設(shè)計有接觸器與上端口斷路器的互鎖，保證斷路器“合”狀態(tài)時接觸器執(zhí)行“合”動作?！鰡蜗嗯月冯娮柽x用兩只640Ω/2kW并聯(lián)。2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件功率柜

■功率柜采用抽屜式結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝；對裝置整體發(fā)熱進行仿真設(shè)計，設(shè)計有專門風道，合理選取散熱風量。2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件

SVG功率單元■節(jié)單元包括散熱器、IGBT、直流電容、銅排、放電電阻、觸發(fā)板、自取能電源模塊。IGBT模塊直流電容功率單元2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件觸發(fā)板■觸發(fā)板的功能

1、接收觸發(fā)裝置的觸發(fā)信號，對觸發(fā)信號解碼后驅(qū)

動相應(yīng)IGBT2、測量直流電容電壓

3、測量觸發(fā)板的狀態(tài)

4、檢測IGBT散熱器溫度繼電器的狀態(tài)5、檢測IGBT驅(qū)動模塊的狀態(tài)6、將直流電容電壓、狀態(tài)、繼電器狀態(tài)、驅(qū)動模塊

狀態(tài)等信息通過光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控狀態(tài)7、接收監(jiān)控裝置的放電命令對直流電容進行放電控制.2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件主控屏■調(diào)節(jié)裝置1臺，數(shù)據(jù)采樣、運算，得出閥組控制量，然后將此運算結(jié)果通過光隔離SPI口送至觸發(fā)單元，使用F2812DSC作為主CPU?！鲇|發(fā)裝置3臺，接收運算單元發(fā)出的控制量，以控制量為輸入信號進行分析運算，產(chǎn)生各IGBT模塊觸發(fā)用的信號

?！霰O(jiān)控裝置3臺，收集每個IGBT模塊的運行信息，能夠?qū)﹂y體故障進行判斷，主板核心控制部件核心邏輯部件系列FPGA?！鐾窖b置1臺，輸出同步信號給調(diào)節(jié)裝置?！稣究?臺，將SVG裝置所有運行信息進行打包封裝存儲，為操作人員提供直觀的監(jiān)視界面。2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件SVG的工作原理及其工作模式

SVG原理示意圖IL可以通過調(diào)節(jié)UI來連續(xù)控制，從而連續(xù)調(diào)節(jié)SVG發(fā)出或吸收的無功。運行模式波形和向量圖說明空載運行UI=USIL=0容性運行UI>USIL為容性電流感性運行UI<USIL為感性電流2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件

■SVG可以等效為幅值和相位均可控制的、與電網(wǎng)同頻率的交流電壓源，通過交流電抗器連接到電網(wǎng)上。對于理想的SVG（無功率損耗），僅改變其輸出電壓的幅值即可調(diào)節(jié)與系統(tǒng)的無功交換：當輸出電壓小于系統(tǒng)電壓時，SVG工作于“感性”區(qū)，（相當于電抗器）；反之，SVG工作于“容性”區(qū)，（相當于電容器）。2021/3/2617SVG原理及應(yīng)用ppt課件逆變工作原理圖2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件單相逆變工作原理圖

2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件

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基于大功率換流器，以電壓型逆變器為核心，直流側(cè)采用直流電容為儲能元件以提供電壓支撐。在運行時相當于一個電壓、相位和幅值均可調(diào)的三相交流電源。

■逆變器正常運行依賴于直流側(cè)的電壓支撐，在逆變器接入交流電源時，由各IGBT反向續(xù)流二極管構(gòu)成整流器，對直流電容器充電；正常運行后，直流電容器的儲能將會用來滿足逆變器的內(nèi)部損耗，電容電壓會下降，必須不斷的對電容器充電補能使電壓保持在工作范圍。通過使逆變器輸出電壓滯后系統(tǒng)電壓一個很小的角度來實現(xiàn)，逆變器從系統(tǒng)吸收少量有功滿足其內(nèi)部損耗，保持電壓水平。改變逆變器輸出電壓的幅值，達到發(fā)出或吸收無功的目的。2021/3/2620SVG原理及應(yīng)用ppt課件SVG的工作模式■恒裝置無功模式該方式用于控制裝置輸出無功，裝置按設(shè)定容量輸出，通過這種方式可以測量裝置跟蹤無功的準確性和階躍響應(yīng)速度?！龊愎β室驍?shù)模式在此模式下可以設(shè)定功率因數(shù)控制點，使控制點的功率因數(shù)控制在設(shè)定的目標值或范圍?！龊阆到y(tǒng)無功模式可精確控制系統(tǒng)無功為設(shè)定的目標值?！鲭妷簾o功綜合控制模式該模式適用于風電場、光伏電站、電網(wǎng)等需要將考核點電壓穩(wěn)定在一定水平的場合。裝置通過調(diào)節(jié)其無功輸出使考核點電壓穩(wěn)定在用戶設(shè)定的電壓目標值或范圍內(nèi)。當考核點電壓低于用戶設(shè)定的電壓參考時，裝置輸出容性無功以提升考核點電壓；當考核點電壓高于設(shè)定值時，裝置輸出感性無功以降低考核點電壓。當電壓合格時，又可控功率因數(shù)或系統(tǒng)無功的目標或范圍。2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件

SVG控制系統(tǒng)工作方式■

SVG控制系統(tǒng)共有3種工作方式，分別是：“投入”、“自檢”、“退出”。工作方式切換通過SVG控制屏前板所設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)完成?！鲈凇巴度搿蹦Ｊ较?，SVG控制系統(tǒng)所有裝置均正常工作，能夠?qū)崿F(xiàn)功率單元的正常觸發(fā)、監(jiān)測和SOE記錄。■在“自檢”模式下，SVG調(diào)節(jié)裝置、SVG同步裝置、SVG監(jiān)控裝置正常工作；SVG觸發(fā)裝置不發(fā)送觸發(fā)信號。此模式不對功率單元進行觸發(fā)，主要用于對鏈節(jié)的上電檢測和SOE記錄?！鲈凇巴顺觥蹦Ｊ较拢琒VG同步裝置、SVG調(diào)節(jié)裝置正常工作；SVG觸發(fā)裝置停止工作，SVG監(jiān)控裝置只對鏈節(jié)進行檢測，但不記錄SOE。2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件SVG投入運行詳細操作順序1、確認SVG隔離開關(guān)在合位，接地刀在分位； 2、確認控制屏上各裝置運行正常，面板指示燈無告警指示，

在站控通訊圖中確認所有通訊正常； 3、確認啟動柜內(nèi)旁路接觸器分閘； 4、確認SVG轉(zhuǎn)換開關(guān)處于“自檢”狀態(tài)； 5、打開啟動柜內(nèi)風機 6、合SVG斷路器，通過監(jiān)控裝置觀察SVG鏈節(jié)電壓，各相監(jiān)控裝置無告警指示；在“自檢”狀態(tài)下觀察1-2分鐘，若有異常，應(yīng)排除異常后再繼續(xù)進行操作，同時確認SVG運行方式為進線無功模式還是SVG恒輸出模式7、合啟動柜內(nèi)旁路接觸器，在“自檢”狀態(tài)下觀察1分鐘，若無異常，則繼續(xù)進行下一步操作；若有異常，應(yīng)排除異常后再繼續(xù)進行操作。 8、將SVG轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“投入”狀態(tài)，觀察調(diào)節(jié)裝置三相直流電壓值，監(jiān)控裝置SVG鏈節(jié)電壓以及有無告警信息出現(xiàn)，一切正常無告警則正常運行，否則將SVG轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“自檢”狀態(tài)，分析故障原因，待排除故障后再投入SVG。

2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件SVG退出運行操作順序1、將SVG轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“自檢”狀態(tài)；2、斷開SVG斷路器；3、關(guān)閉SVG風機；4、確認啟動柜內(nèi)旁路接觸器分閘；5、打開SVG隔離開關(guān)、合隔離開關(guān)接地刀2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件SVG的優(yōu)點■SVG英文全稱為StaticVarGenerator，中文名稱是靜止無功發(fā)生器?！鯯VG是用于輸配電系統(tǒng)的高性能動態(tài)補償器，其實質(zhì)是一個可控同步電源?！鲅a償無功可做到連續(xù)平滑雙向調(diào)節(jié)■不會引起系統(tǒng)諧振或諧波電流放大，安全穩(wěn)定性好■響應(yīng)時間短，可有效抑制閃變■可提供低電壓穿越所需的快速變化無功■運行損耗小■模塊化設(shè)計，運行維護簡單■占地面積小2021/3/26SVG原理及應(yīng)用ppt課件

SVG維護注意事項■雖然SVG啟動柜柜體、功率柜柜體接地處于低電位，但是SVG運行時，啟動柜內(nèi)的限流電阻和旁路接觸器、功率柜內(nèi)的各鏈節(jié)均為高電位。因此SVG運行時，嚴