6、電能質(zhì)量-無功補(bǔ)償解決方案

^能質(zhì)量-無功補(bǔ)償解決方案.方案背景電力系統(tǒng)中阻感負(fù)荷的存在，如變壓器、異步電動(dòng)機(jī)，都會(huì)消耗大量的無功功率，而大量的沖擊性無功負(fù)載還會(huì)導(dǎo)致電壓發(fā)生快速波動(dòng)。電力電子變流設(shè)備，特別是各種相控整流裝置的普及及應(yīng)用，同樣會(huì)消耗大量的無功功率。由此引發(fā)了電能質(zhì)量惡化、網(wǎng)損增加、三相不平衡、輸變電設(shè)備有效利用率降低等各種問題。系統(tǒng)中整流器、變流器等非線性負(fù)荷的應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生大量的諧波電流注入電網(wǎng)，造成電網(wǎng)電壓畸變，諧波不僅使電力電子設(shè)備和線路產(chǎn)生渦流損耗，導(dǎo)致線損增加，甚至還會(huì)引發(fā)系統(tǒng)諧振，從而產(chǎn)生諧波過電壓，造成設(shè)備損壞。大量的諧波還可能影響繼電保護(hù)和自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性，令正常的生產(chǎn)活動(dòng)無法進(jìn)行。圖1系統(tǒng)示意圖.應(yīng)用場景場景1:風(fēng)電場并網(wǎng)隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量在電網(wǎng)中所占的比例越來越高，風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)性會(huì)影響電力系統(tǒng)的有功無功，從而引起電壓的波動(dòng)。此外，電力系統(tǒng)的低電壓故障又會(huì)影響到風(fēng)電場的并網(wǎng)。

圖2應(yīng)用場景1-風(fēng)電場并網(wǎng)場景2:冶金電弧爐是沖擊性非線性負(fù)荷，工作時(shí)產(chǎn)生大量的諧波和負(fù)序電流，使得電網(wǎng)電壓發(fā)生較大的波動(dòng)和閃變，功率因數(shù)極低。圖3應(yīng)用場景2-冶金.方案實(shí)現(xiàn)概述PRS-7586系列動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置（SVG）可直接接入35k丫電壓等級(jí)及以下電力系統(tǒng)，為電網(wǎng)或用電系統(tǒng)快速提供動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償，可有效提高系統(tǒng)電壓暫態(tài)穩(wěn)定性、抑制母線電壓閃變、補(bǔ)償不平衡負(fù)荷、濾除系統(tǒng)諧波及提高功率因數(shù)。

圖4方案實(shí)現(xiàn)原理圖示設(shè)計(jì)原則表1系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)原則GB11920-2008電站電氣部分集中控制裝置通用技術(shù)條件DL/T672變電所電壓無功調(diào)節(jié)控制裝置訂貨技術(shù)條件DL5014-1992330-500KV變電所無功補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定GB50052-1995供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T11022-1999高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的公用技術(shù)要求GB50150-2006電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB5582高壓電力設(shè)備外絕緣污穢等級(jí)GB/T12325-2008電能質(zhì)量供電電壓偏差GB/T12326-2008電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變GB/T14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T15543-2008電能質(zhì)量三相電壓不平衡

GB/T15945電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差GB/T18481電能質(zhì)量暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓GB/T17626.2-2006電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.3-2006電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.4-2008電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電磁速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.5-2008電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)浪涌（；中擊）抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.11-2008電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電壓暫將、短時(shí)中斷和電壓變化抗擾度試驗(yàn)GB/T2423.1-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分試驗(yàn)方法試驗(yàn)A:低溫GB/T2423.2-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分試驗(yàn)方法試驗(yàn)A:高溫GB/T2423.3-2006電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分試驗(yàn)方法試驗(yàn)Cab:怛定濕熱試驗(yàn)GB/T2423.10-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fc：震動(dòng)（正弦）GB/T20297-2006靜止無功補(bǔ)償裝置SVC現(xiàn)場試驗(yàn)GB/T20298-2006靜止無功補(bǔ)償裝置SVC功能特性DL/T1010.1-2006高壓靜止無功補(bǔ)償裝置第1部分系統(tǒng)設(shè)計(jì)DL/T1010.2-2006高壓靜止無功補(bǔ)償裝置第2部分晶閘管閥的試驗(yàn)DL/T1010.3-2006高壓靜止無功補(bǔ)償裝置第3部分控制系統(tǒng)DL/T1010.4-2006高壓靜止無功補(bǔ)償裝置第4部分現(xiàn)場試驗(yàn)DL/T1010.5-2006高壓靜止無功補(bǔ)償裝置第5部分密閉式水冷卻裝置裝置列表表2裝置列表序號(hào)裝置型號(hào)裝置名稱1PRS-7586動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置4.技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢1）模塊化的電路結(jié)構(gòu)a）SVG的核心是基于IGBT器件的（鏈?zhǔn)剑┠孀兤鳎準(zhǔn)侥孀兤髅肯嘤啥鄠€(gè)功率模塊輸出串聯(lián)而成，功率模塊采用N+1或N+2冗余運(yùn)行結(jié)構(gòu)；b）模塊控制采用大規(guī)模FPGA芯片載波移相多電平空間矢量PWM控制策略，電路簡單，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；0采用自勵(lì)起動(dòng)技術(shù)，使得裝置投入時(shí)沖擊電流小；d）模塊面板共四個(gè)電氣端子，2個(gè)光纖端子，接線簡單，還設(shè)有若干狀態(tài)及故障指示燈，方便維護(hù)及檢修。2）控制協(xié)采用基于DSP及多FPGA的全數(shù)字化控制平臺(tái)，具有集成度高，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)；b）現(xiàn)場可設(shè)定控制方式：系統(tǒng)補(bǔ)償、負(fù)荷補(bǔ)償，同時(shí)可設(shè)定諧波補(bǔ)償次數(shù)；0采用瞬時(shí)無功電流控制策略，可在系統(tǒng)短路故障時(shí)，快速連續(xù)的發(fā)出無功，為系統(tǒng)提供充足的無功支撐；~）采用進(jìn)口PLC實(shí)現(xiàn)多組固定電容器的綜合投切控制；e）控制器采用全封閉防塵設(shè)計(jì)，無需冷卻風(fēng)扇，大大提高可靠性。3）參數(shù)設(shè)定功能a）具有多種功能參數(shù)設(shè)置，方便不同負(fù)荷對(duì)象運(yùn)行參數(shù)的現(xiàn)場配置；b）所有功能參數(shù)項(xiàng)用中文提示，所有功能參數(shù)具有停電保持功能，可以整體備份和恢復(fù)。4）不停電控制電源a）控制電源采用模塊并聯(lián)運(yùn)行且?guī)PS后備，當(dāng)控制電源停電時(shí)，由UPS后備提供控制電源，裝置運(yùn)行不受影響。5）電磁兼容a）功率模塊和主控系統(tǒng)采用光纖連接，具有很高的通信速度和抗干擾能力，安全性好；b）特殊設(shè)計(jì)的柜體內(nèi)的電磁屏蔽措施，使得裝置在有電磁干擾的環(huán)境中工作時(shí)不受影響，同時(shí)，其他的設(shè)備也不會(huì)受裝置所產(chǎn)生的電磁場的影響。PRS-7586通過大功率電力電子器件的高頻開關(guān)實(shí)現(xiàn)無功能量的轉(zhuǎn)換，與常規(guī)補(bǔ)償解決方案相比具有以下優(yōu)勢：a）更快的響應(yīng)速度；b）更加有效的抑制電壓閃變；c）運(yùn)行范圍廣，補(bǔ)償容量大；d）補(bǔ)償方式靈活：可進(jìn)行無功補(bǔ)償、電壓補(bǔ)償、負(fù)序補(bǔ)償，諧波補(bǔ)償；