深圳SVG电能质量综合治理 电力系统电能质量 电能质量规范

安科瑞SVG电能质量综合治理产品融合了无功补偿、有源滤波为一体，高效精准的治理 为企业用电质量贡献力量
在配电网中,越来越多的异步电动机、变压器和冲击性负荷消耗大量的无功功率;在输电网中,越来越多的远距离输电导致系统电压偏低、动态无功支撑不足。如何保证供电的质量、电网运行的安全性、可靠性和经济性成为电力系统研究中的焦点。 补偿配电网中负荷消耗的无功功率以提高输电网的输电能力和稳定性手段是并联无功补偿装置,而静止无功补偿器(SVC)是目前应用为广泛的无功补偿装置。在SVC的各种特性研究中,影响SVC动态无功补偿能力的重要特性即为SVC的响应时间特性。 仿真分析与统计分析SVC的电磁暂态模型确定了SVC的响应时间,澄清了SVC响应时间长期混乱的概念。根据SVC的响应时间建立用于电磁暂态分析的SVC的瞬时电流源模型与用于机电暂态分析的SVC电流源相量模型,简化了SVC的数学模型。利用建立的SVC瞬时电流源模型,研究了SVC对于冲击负荷补偿的效果,给出了优化的控制策略;利用所建立的SVC电流源相量模型,研究了SVC提高南方电网电压稳定性的效果,给出了相应的控制策略。

电气化铁路引起的负序、谐波和无功问题,采用将SVG背靠背联接与固定补偿(FC)相结合来实现负荷平衡以及补偿无功和谐波的方案。该方案将2台SVG背靠背联接使用,通过实时计算两供电臂的负荷差,将差值的一半有功功率通过共用的直流电容,从重臂分配到轻臂从而实现负荷平衡,并同时补偿牵引负荷引起的谐波和无功问题,达到电能质量的综合治理。该方案经过变电所实际运行,并对多种补偿方式下的电能质量进行多次测试,结果显示该方案能够达到较好的治理效果。
SVG电能质量综合治理可以解决的问题
当前电网所面临的威胁，电网电压质量通常用稳定性、对称性及正弦性等指标衡量，随着现代电力电子设备等非线性负荷大量接入 电网，使电网供电质量受到严重影响，其中各种电力电子开关器件的大量应用和负载的频繁波动是主要的干扰源，导致了一系列不良影响。
输电系统缺乏及时的无功调节，系统振荡*扩大，降低输电系统的稳定性。
负荷中心缺乏快速的无功支撑，*造成电压偏低甚至电压崩溃。
功率因数低，增加电网损耗，加大生产成本，降低生产率。
产生的无功冲击引起电网电压降低、电压波动及闪变，严重时导致传动装置及保护装置无常工作甚至停产。
产生大量谐波电流，导致电网电压畸变，是电网的“隐性**”，
能导致：
保护及安全自动装置误动作。
电容器组谐波及谐波电流放大，使电容器过负荷或过电压，甚至烧毁。
增加变电器损耗，引起变压器发热。
导致电力设备发热，电机力矩不稳甚至损坏。
加速电力设备绝缘老化，易击穿。
降低电弧炉生产效率，增加损耗。
干扰通讯信号。
导致电网三相不平衡，产生负序电流使电机转子发生振动。

SVG电能质量综合治理，依据传统无功补偿容量的算法，一般光伏电站需配置的无功补偿容量约为光伏系统发电容量的10%左右。针对新疆库尔勒尉犁县某20Mvar光伏发电系统，提出了35kV直挂式SVG和经由降压变与10kVSVG结合两种方案给项目部选择，终选用后种方案。产品中部分元件参数：SVG降压变压器S11-2000/35/10，变压器短路阻抗10%，装置为±2Mvar，系统小短路容量64MVA。
手动检测电压支撑情况，SVG未投入运行时，光伏发电系统并网点电压偏高，达到37.01kV。将SVG设定在恒电流运行模式，通过手动输入感性电流由-10A～-115A额定，观察SVG投入后的并网点电压波形。SVG运行-115A时，并网点电压为36.37kV,与未投入时电压相比降低0.64kV，和理论分析的数据（0.63kV）一致。
根据手动运行的情况，针对光伏发电系统的母线电压的情况以及参考裂解保护值设定，将SVG设定在恒电压运行模式，并网点目标控制电压为36.4kV（客户可以并网点电压修改目标控制电压值），运行SVG，观察SVG运行数据及并网点电压。

SVG电能质量综合治理在主动配电网中，一方面由于分布式电源和非线性波动性负荷的种类复杂多样，特别是风电、光伏发电输出功率的波动性、随机性、间歇性特点，常常导致主动配电网内电源与负荷之间功率难以平衡；另一方面由于电力电子设备大量使用，如并网逆变器、固态开关、电动汽车充电装置等，导致主动配电网中的电能质量问题更为复杂且**。
主动配电网的电能质量问题主要包括：电压与电流谐波、电压暂降、电压突升、电压短时中断、电压波动与闪变、电压与电流不平衡分量、谐振等。对此多种电压质量、电流质量并存的复杂电能质量问题，迫切需要一种电能质量的综合治理技术，因此集串联型与并联型装置于一体的综合型统一电能质量控制器有了用武之地。
针对三角形级联静止无功发生器(SVG)用于单相负荷电能质量综合治理时指令电流的计算方案进行了研究。将指令电流分为基波电流指令和谐波电流指令两部分。其中,基波电流指令的计算采用基于电纳补偿原理的理论,谐波电流指令的计算可采用单相谐波全补偿策略、以环流等于0为约束原则的谐波补偿策略、谐波均分补偿策略这3种谐波电流补偿策略,并从SVG每相电流有效值、SVG中开关器件的通态损耗、SVG中开关器件的电流容量3个角度对比了3种谐波补偿策略。在建立了低电压七电平SVG的仿真模型,并搭建了低压实验样机,分别通过仿真和实验验证了所述指令电流计算方案的正确性。
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