1. 动态无功补偿装置原理
SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件(IGBT)组成自换相桥式电路,经过电抗器并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流。
迅速吸收或者发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。作为有源形补偿装置,不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流,而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
2. 静止无功补偿装置
1、常见无功补偿设备
目前,在配电网中常用的无功补偿设备有同步发电机、电力电容器、同期调相机、静止无功补偿装置等。同步发电机是目前应用最为广泛的交流发电机,既可以作为电力系统中的唯一有功电源,也可以作为无功基本源。静止无功补偿装置可以平滑的调节无功功率和电压,应用于大型工业用户或超高压输电系统中能有效的增强系统稳定性,保持电力网络电压稳定。
电力电容器则是应用最为广泛的无功补偿装置,能有效的减少线路损耗提高功率因数。同步调相机则主要用于供给无功功率,是一种专门产生无功功率的同步电机,能自动根据电网要求调节运行状态提高无功出力,主要应用于电网枢纽变电站中,调整和控制电网无功潮流。
2、常见无功补偿方式
在进行无功补偿时,理论上讲最好的方式是哪里需要无功就在哪里补偿,使整个系统没有无功电流,但在实践中缺乏可操作性,目前常用的有变电站集中补偿、杆上无功补偿、低压集中补偿、用户终端分散补偿几种方式。变电站集中补偿主要用于改善整个电网的功率因素,提高变电所电压并补偿变压器无功损耗,这种方式主要对高压进行补偿,缺乏自动调节能力。
低压集中补偿是在配变电器380V侧进行集中补偿,主要用于提高专用变压器用户功率因数,对保证专一用户电压水平有较好的作用。但变电站集中补偿和低压集中补偿均对配电网中存在最多的公用变压器无功功率的补偿不足,使得配电网网损依然极高,通常还需采用10KV户外并联电容器在架空线路杆塔上进行杆上无功补偿的方式,但这种方式维护工作量大、安装不易、成本较高。
用户终端分散补偿方式直接对用户终端进行无功补偿,能较好的降低电网损耗维持网络电压水平,相较于前三种方式有较多的优点,但其无功补偿设备在较轻载时闲置利用率不高。
3. 静态无功补偿装置原理
1、控制原理不同
静止无功补偿器是利用控制晶闸管的导通角对无源电力元件进行控制或投切,而动态无功补偿器,是采用微处理器控制晶闸管投切调谐电容组进行全自动动态消谐无功补偿。
2、实时性不同
静止无功补偿,补偿电容器不随无功功率的波动实时跟踪投切,需要人为延时投切,一般延时在40s以上。
动态无功补偿,补偿电容器的投切要随负荷的无功功率变化实时投切,即进行实时跟踪补偿。
3、效果不同
动态无功补偿装置比静止无功补偿调节速度更快、运行范围更宽、吸收无功连续、谐波电流小、损耗低、所用电抗器和电容器容量及安装面积大为降低,在性能、响应速度、使用寿命等方面均优于前者。
4. 无功补偿装置原理图
当逆变器的输出电压与系统电压同相位时,即控制参量Pf为零而Qf不为零时,静止同步补偿器只与系统进行无功交换,而没有有功交换。
当系统与补偿器之间没有有功交换时,在理想情况下,逆变器的直流电容电压保持不变。当补偿器只与系统进行无功交换时,逆变器的输出电压幅值大于系统电压幅值时,补偿器向系统注入无功;逆变器的输出电压幅值小于系统电压幅值时,补偿器从系统吸收无功。
当逆变器的输出电压与系统电压相位不同时,即控制参量Pf不为零,此时补偿器将与系统之间进行有功交换,逆变器的直流电容电压将发生变化,需对逆变器的直流电容电压进行控制。
当补偿器与系统进行有功交换时,逆变器的输出电压的相位超前于系统电压相位时,补偿器向系统注入有功;逆变器的输出电压相位滞后系统电压相位时,补偿器从系统吸收有功。
5. 动态无功补偿装置操作说明
1、所有无功补偿控制器的目标功率因数设置原则都一样,投入功率因数一般设置在0.90~0.98之间,常规推荐值为0.95。切除功率因数一般设置在(-)1~-0.95之间,推荐(-)1或-0.98,说明,对于功率因数,1和-1没有区别,属于欠补和过补的临界点。
2、正常情况下,控制器出厂时的默认设置都是优化过的,功率因数不需要调整(可参看控制器说明书的出厂预置值),无功补偿装置投运时一般只需要根据实际设置取样电流互感器的变比和各级电容器的容量。
6. 动态无功补偿装置作用
手动动态无功补偿方法如下:首先合上总开关或刀熔开关,然后把补偿仪置入手动,分别合分一下所有的电容接触器或复合开关,然后置入设置状态,首先把过欠压置入,再把电容容量和个数,及每投入和切换时间,然后把功率因数要求设定进去,此时可以置入自动状态,在功率因数没有达到设置状态时,补偿议自动投入,到设置状时,自动停止,过补时电容器自动分闸,这样就调试完成。