SVG工作原理
新型靜止同步無功發(fā)生裝置(SVG- Static Var Generator)屬于柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)中的電壓穩(wěn)定及無功補償裝置,也可用于輸電系統(tǒng)的潮流控制。它以大功率三相電壓型逆變器為核心,通過連接電抗器接入系統(tǒng),與系統(tǒng)側電壓保持同頻、同相,通過調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓幅值的關系來確定輸出功率的性質(zhì),當其幅值大于系統(tǒng)側電壓幅值時提供容性無功,小于時提供感性無功。
SVG主要拓撲
1) 多重化變壓器隔離SVG
模塊化設計,功率單元可以互換
模塊之間互為備份,可靠性高
冗余化設計,余量大
并聯(lián)單元可獨立控制,單獨檢修
2) 鏈式SVG
開關頻率低
輸出電壓波形質(zhì)量好
結構緊湊,體積小
功率密度高
SVG控制器
1) 控制器
控制器主要包括四象限流控制、邏輯控制、通訊等幾部分,核心是四象限流控制,主要功能有:
無功電流(無功功率)檢測
電流跟蹤檢測
PWM脈沖輸出
測控保護,通訊
實時多模塊協(xié)同控制
2) 主控板
主控制器采用FPGA+DSP+CPLD相結合,計算速度快、冗余度高。它們都具有強大的數(shù)字信號處理能力,編程相互獨立,數(shù)據(jù)通過內(nèi)部通訊實現(xiàn)共享。其中DSP負責數(shù)據(jù)采集、無功有功分離、控制算法實現(xiàn);FPGA負責三相鎖相環(huán)、PWM波形產(chǎn)生、邏輯保護、與外圍通訊(RS232、RS485、CAN、TCP/IP)等;CPLD輔助做一些邏輯處理。
FPGA+DSP組成的主控制板
SVG性能特點:
1.啟動無沖擊
SVG部分采用自勵方式啟動,啟動快速,且無沖擊電流
2.任意組合的連續(xù)補償范圍
SVG可以從額定感性無功到額定容性無功連續(xù)輸出無功,和固定電容器配合使用可構成任意范圍的連續(xù)補償。
3.動態(tài)響應速度快
SVG具有5ms以內(nèi)的快速輸出無功特性,因而對快速的沖擊負荷具有更好的補償效果,對閃變有更好的抑制效果。
4.優(yōu)異的諧波輸出特性
SVG可通過設置其補償目標,補償無功或諧波,或兼而有之。其可輸出近似正弦波的無功電流,也可以輸出不設定次數(shù)的諧波,全諧波補償?shù)闹C波電流,既SVG輸出電流是可控的,充分滿足用戶的需要。
5.占地面積小
SVG以半導體功率器件構成的逆變器為核心,使用直流電容器儲能,安裝尺寸一般只有SCV的1/5~1/3,特別適合于對占地面積要求較高的場合,而且還可以做成移動式裝置。
SVG特色技術
車載大功率智能變流模塊:
自主研發(fā)的智能模塊目前在時速為300km高鐵上廣泛應用的牽引模塊,出口到日本三菱和德國西門子等。
該模塊具有緊湊設計、低雜散電感、模塊化特點,驅(qū)動電路采用的設計,具有優(yōu)良的驅(qū)動功能和保護功能。
變流模塊直流電容選用無極性的薄膜電容:
電解電容:普通電解電容,壽命短(一般在5年以內(nèi)),需要定期更換,容易受周圍環(huán)境溫度影響,并需串、并使用。但這種電容器的優(yōu)點是價格相對比較便宜,成本比較低
無極性安全膜式電容器:
安全膜式電容器,膜為進口stainer安全膜,此種電容壽命長(15年以上),單個金屬膜電容的額定電壓可以做到2000V,避免了串聯(lián)分壓問題。
無感母排技術:
采用專有的,出口到GE公司的無BUSBAR技術,解決了線路雜散電感,減小的IGBT的工作應力,使得器件處于更為安全的工作狀態(tài)。
中性點漂移技術:
ZONREY-SVG系列新型靜止同步無功發(fā)生裝置,功率單元的旁路功能就是當,某個單元發(fā)生故障時,控制系統(tǒng)可以直接將故障單元旁路,其它功率單元仍可繼續(xù)工作。同時通過中性點漂移等技術,將非故障相的電壓矢量適當旋轉(zhuǎn)一定角度,保證輸出線電壓對稱。
大功率全水冷技術:
對于大功率高壓SVG,可以采用水冷方式。水冷SVG在運行時穩(wěn)定輸出定溫、定壓、定量的高純水(去離子水),去冷卻半導體器件,使機組工作于合適的溫度范圍以內(nèi)。
水冷換熱效率高、冷卻效率好、嘈音低
水冷部分與外界空氣隔離,不受周圍環(huán)境的影響
相對于同功率等級風冷的SVG,水冷SVG結構緊湊、體積更小
可以單臺冷卻也可以集中冷卻,有水-風和水-水冷卻兩種方式。
備注:變流器柜高度不含散熱風機安裝座,風機高度為550mm,單獨發(fā)貨,并柜后安裝。其他電壓等級、容量等級可以技術要求定制。
SVG技術參數(shù):
額定電壓:1KV、6KV、10KV、27.5KV、35KV
裝置容量:-100Mvar~100Mvar
聯(lián)接方式:降壓式、級聯(lián)式
冷卻方式:鋁型材、熱管、水冷
響應時間:小于5ms
全數(shù)字控制器:DSP+FPGA+CPLD