靜止無功功率補(bǔ)償器.ppt

1、,電力電子技術(shù),靜止無功補(bǔ)償器( S V C ),1.靜止無功補(bǔ)償器的簡介 2.靜止無功補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu) 3.靜止無功補(bǔ)償器的基本應(yīng)用 4.靜止無功補(bǔ)償器的發(fā)展 5.結(jié)語,靜止無功補(bǔ)償器簡介,靜止無功補(bǔ)償器(Static Var Compensator)，是將電容器（及電抗器支路）與輸電線路并接，通常接于開關(guān)站或變電所母線，通過晶閘管控制的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，調(diào)節(jié)母線電壓和線路無功功率在所需水平上，從而提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，擴(kuò)大線路輸送容量。 靜止同步無功補(bǔ)償器是目前技術(shù)最為先進(jìn)的無功補(bǔ)償裝置。它不再采用大容量的電容器，電感器來產(chǎn)生所需無功功率，而是通過電力電子器件的高頻開關(guān)實(shí)現(xiàn)對無功補(bǔ)償技術(shù)質(zhì)的飛躍

2、，特別適用于中高壓電力系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償。,靜止無功補(bǔ)償器（SVC）是在機(jī)械投切式并聯(lián)電容和電感的基礎(chǔ)上，采用大容量晶閘管代替段力氣等觸電式開關(guān)而發(fā)展起來的，實(shí)現(xiàn)快速、頻繁地以控制電抗器和電容器的方式改變輸電系統(tǒng)的導(dǎo)納。從而提高電網(wǎng)輸電能力和穩(wěn)定性，降低網(wǎng)損，改善電能質(zhì)量。,無功補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu),SVC由可控支路和固定（或可變）電容器支路并聯(lián)而成，主要有4種結(jié)構(gòu)型式。,(a) TCR,晶閘管控制電抗器（Thyristor Controlled Reactor, TCR），用可控硅閥控制線性電抗器實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)的無功功率調(diào)節(jié)，它具有反應(yīng)時(shí)間快（520ms），運(yùn)行可靠、無級(jí)補(bǔ)償、分相調(diào)節(jié)、能平衡有功、

3、適用范圍廣、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。TCR裝置還能實(shí)現(xiàn)分相控制，有較好的抑制不對稱負(fù)荷的能力，因而實(shí)際應(yīng)用最廣，使用例子最多。,晶閘管投切電容器（Thyristor Switched Capacitor, TSC），分相調(diào)節(jié)、直接補(bǔ)償、裝置本身不產(chǎn)生諧波，損耗小。在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所需補(bǔ)償電流的大小，決定投入電容的組數(shù)。由于電容是分組投切的，所以會(huì)在電網(wǎng)中產(chǎn)生沖擊電流。為了實(shí)現(xiàn)無功電流盡可能的平滑調(diào)節(jié)，一是增加電容的組數(shù)，組數(shù)越多，級(jí)差就越小，但這又會(huì)增加運(yùn)行成本；二是把握電容器的投切時(shí)間，最佳投切時(shí)間是晶閘管兩端電壓為零時(shí)，一般TSC都是采取過零投切。,(b) TSC,自飽和電抗器（Saturated

4、Reactor, SR），由飽和電抗器和串聯(lián)電容器組成的回路具有穩(wěn)壓的特性，能維持連接母線的電壓水平，對沖擊性負(fù)荷引起的電壓波動(dòng)具有補(bǔ)償作用，與其并聯(lián)的濾波電路能吸收諧波并提高功率因數(shù)，而且SR還具有有效抑制三相不平衡的能力，當(dāng)電網(wǎng)三相電壓不平衡時(shí)，飽和電抗器的三相呈現(xiàn)不同的飽和程度，使三相電壓趨于平衡。其優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償快速、可靠、過載能力強(qiáng)、產(chǎn)生諧波小，維護(hù)簡單，響應(yīng)速度快，抑制閃變效果好，但運(yùn)行時(shí)電抗器長期處于飽和狀態(tài)，存在較大的噪聲和損耗，原材料消耗也大，補(bǔ)償不對稱負(fù)荷自身產(chǎn)生較大諧波電流，無平衡有功負(fù)荷能力。,(c) SR,(d) TCT,晶閘管控制高阻抗變壓器（Thyristor Con

5、trolled Transformer, TCT），優(yōu)點(diǎn)與TCR差不多，但高阻抗變壓器制造復(fù)雜，諧波分量也略大一些，由于有油，要求一級(jí)防火，只宜于布置在一層平面或戶外，容量在30MVar以上時(shí)價(jià)格較貴，而不能得到廣泛采用。,靜止無功補(bǔ)償器(SVC)的基本應(yīng)用,靜止無功補(bǔ)償器(SVC)與高壓直流輸電技術(shù)（HVDC）、 靜止無功發(fā)生器（STATCOM）及統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）等 都屬于FACTS 家族。SVC 的應(yīng)用可以分為2 個(gè)方面：系 統(tǒng)補(bǔ)償和負(fù)荷補(bǔ)償。,國內(nèi)SVC的應(yīng)用實(shí)例,圖2 鞍山紅一變SVC國產(chǎn)化示范工程,SVC代替原有調(diào)相機(jī)實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無功調(diào)節(jié)，其經(jīng)濟(jì)效益顯著，主要表現(xiàn)在：減

6、少了無功功率遠(yuǎn)距離的輸送，降低了網(wǎng)損；與調(diào)相機(jī)相比，降低了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；改善了系統(tǒng)潮流分布；提高了鞍山受電斷面的穩(wěn)定水平；抑制沖擊負(fù)荷引起的諧波干擾，改善了電能質(zhì)量。,在冶金行業(yè)及電氣化鐵道上的應(yīng)用,圖3所示為安裝在西安鐵路分局寶雞段某牽引變電所的SVC。在僅由固定電容器補(bǔ)償條件下，功率因數(shù)為0.85左右（考核值為0.9），每月都要繳納低功率因數(shù)罰款，加裝SVC系統(tǒng)之后，功率因素提高到0.95，除得到當(dāng)?shù)毓╇姴块T獎(jiǎng)勵(lì)外，所需費(fèi)用投資也在一年多時(shí)間內(nèi)收回，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)顯著。安裝在各地鐵路部門的SVC總體補(bǔ)償效果也令人滿意 。,圖3 陜西寶雞某牽引變電所SVC接線圖,靜止無功補(bǔ)償器的發(fā)展,隨著電力

7、電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，特別是LGyugyi提出利用變流器進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)睦碚撘詠?，逐步出現(xiàn)了應(yīng)用變流技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)撵o止補(bǔ)償器。它是通過將自換相橋式電路直接并聯(lián)到電網(wǎng)上或者通過電抗器并聯(lián)到電網(wǎng)上。ASVG根據(jù)直流側(cè)采用電容和電感兩種不同的儲(chǔ)能元件，可以分為電壓型和電流型兩種，如圖3所示。圖3所示的原理圖為電壓型補(bǔ)償器，如果將直流側(cè)的電容器用電抗器代替，交流側(cè)的串聯(lián)電感用并聯(lián)電容代替，則為電流型的ASVG。,可移動(dòng)式靜止無功補(bǔ)償器的技術(shù),在國外大量應(yīng)用SVC的過程中，SVC技術(shù)也在根據(jù)市場和應(yīng)用的要求而不斷發(fā)展。SVC技術(shù)的發(fā)展趨勢已經(jīng)從以往的常規(guī)SVC向可移動(dòng)式SVC發(fā)展。,圖1 英國可移動(dòng)式SVC全景圖,圖2 AEVEA公司生產(chǎn)的可移動(dòng)式SVC集裝箱吊裝圖,圖3 運(yùn)輸中的可移動(dòng)式SVC,結(jié)語,隨著電網(wǎng)互聯(lián)的發(fā)展，為提高電網(wǎng)輸電能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性可以因地制宜的采用動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)；同時(shí)，隨著電力市場的發(fā)展，加大動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可以增加電網(wǎng)電壓和無功的調(diào)節(jié)能力，降低網(wǎng)損和提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；此外，采用合適的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)，可以