SVC与SVG的选择及应用

SVC与SVG的选择及应用孙鹏羽国华胜科(陈巴尔虎)风电有限公司,内蒙古呼伦贝尔021000摘要SVC是静止式动态无功补偿装置,分TR和TSC两种。SVG是SVC的升级版,在很多方面优于SVC。SVC的无功补偿不能连续可调,而且只能输出容性。SVG动态无功补偿可从感性到容性连续调节,占地面积小,安全性高。文章就SVC与SVG的选择及应用做了探究和分析,关键词SvC;SVG;无功补偿;输出容性中图分类号TM7文献标识码A文章编号1674-6708(2015)153-0112-02风电场和光伏电站无功功率具有明显的随机性,而单地说,SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过电且动态变化频繁。而这一特性对整个电网中的发电机组、抗器或者直接并联在电网上,适当调节桥式电路交流侧变压器以及距离较长的输电线路都会造成不利的影响输出电压的相位和幅值,或者直接控制其交流侧电流,加重其无功损耗。为了有效解决这一问题,就需要有效就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实的减少功率的上下波动和变化,而要尽可能的使功率保现功率无功补偿的目的。电力系统的交流电经SVG中的持稳定,就需要具有动态、宽幅、可调的无功容量及消变流器的转换作用成为直流电在位于直流侧的储能器中除谐波的能力,减少冲击,使电网运行保持相对稳定的储存,而直流侧的电压电流同样经过变流器转换成交流状态。电压电流向电力系统输送。SVG的变流器就等同于交流1风电场对无功补偿的要求电压源,对补偿器的基本电压进行控制,从而将基波无般来说,风电无功补偿主要采取两种方式,第功电流控制在合理的范围之内。在变流器基波电压比交种为风机自身的无功控制,另一种为集中加装无功补偿流电源电源高的情况下,变流器就能够产生超前的容性装置。现今我国风电场在风机组方面普遍进行了更新,无功电流,反之则形成滞后的感性无功电流,从而实现风机主要使用的是比较先进的双馈型和永磁直驱型风电力系统与SVG之间的无功功率交换,达到无功补偿的机,使得风电场在无功补偿调节方面的能力比原来有了效果大幅度的提升,但是仅凭风机设备的更新达到理想的无SVG主电路中,变流器占据着主体地位。根据电子功补偿效果是远远不够的,还需要从整个系统中进行无元件划分,主电路可分为电流型和电压型两种电路。根功功率的吸收以作为补充,这主要依靠集中加装无功补据电平数量主电路可分为多电平和两电平两种电路;根偿装置来实现。现有的风电机组在无功功率的自身调节据相数主电路可分为单相与三相两种电路;根据桥臂数方面比较薄弱,对有功功率的预报又存在误差,电压波量主电路可分为两桥臂、三桥臂、四桥臂三种电路。本动随意性高难以控制等这些问题,采用传统的固定式无文选取一种典型的三相三桥臂电路为例用以对主电路的功补偿装置已经不能满足无功补偿的要求,在电压调节构成进行解析:电压型桥式SVG,在直流侧并接恒压大方面的效果也不够理想,因此,风电场和光伏电站可选电容,其主电路主要包括变流电路、整流电路、储能设择使用静止性动态无功补偿装置(以下简称SV)、静备。在交流侧,需要加置串联电感才能接入到电网系统止无功发生器(以下简称SVG)来解决风电场在无功补中。SVG的系统基本构成如下图1所示。偿方面存在的问题。国家电网要求:风电场要从全面客高压母线观的角度,对各种发电出力的水平进行全面的考虑,同时对接入系统在任意一种工况下运行的状态进行仔细的变压器主断路器考虑和分析,一定要保证足够的动态无功补偿容量的配置,同时动态响应要灵敏快速,最大不能超过30ms要保证风电场内无功补偿装置动态自动调节的实现,以步信号保证在紧急情况下,电容器以及电抗器支路能够完成自球冲区动因曲折动投切动作,同时装置还能对谐波治理的要求给予满足。制器发生器}变压器2SvG的基本原理校测}静止无功发生器(SVG)是指由能够自换相的半导体电力桥式变流器产生和吸收无功功率的动态无功功率控制装置,有直流部分和交流部分组成,交流部分与电限保护板sG主电路力系统直接相连。它可分为电压型和电流型两种,其既监测中国煤化可提供滞后的无功功率,又可提供超前的无功功率。简CNMH基本构成原堙图《科技传播》201512112无论是电压型桥式SVG还是电流型桥式SVG,在无4SVC与SVG的性能比较功功率控制方面的原理是一样的。SVG运行的原理就是在风电系统中,选择和应用SVC还是SVG,主要考在电网上直接连接自换相变流电路,通过对变流器交流虑的是其性能的优劣,二者比较来说,SVG比Sv在运侧电流或者输出电压的直接调节,对满足需要的无功电行范围方面占有很大的优势,在其它性能方面优势也流或者电压进行产生或者吸收,从而达到动态无功功率比较明显:SVC是静止式动态无功补偿装置,分TCR和控制的目的TSC两种。SVG是SVC的升级版,在很多方面优于SvC3Svc的基本原理vC的无功补偿不能连续可调,而且只能输出容性。SVGsvC装置具有快速调节无功功率的功能,能够随机动态无功补偿可从感性到容性连续调节,占地面积小对无功功率进行控制和调整,以起到维持系统电压水平安全性高。稳定的作用。它是用于无功补偿典型的电力电子装置4.1谐波量方面它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器SVC装置在进行无功补偿的同时本身会有一定量的和电容器的容量,从而改变输电系统的导纳。按控制对谐波产生,虽然装置滤波器能够达到消除谐波的效果象和控制方式不同,分为晶闸管控制电抗器(TCR)和但是在滤波器的设计方面会增加很多困难。而对于SVG晶闸管投切电容器(FC)配合使用的静止无功补偿装置来说,可以采用交流电路的多重化技术或PWM技术来消FC+TCR)和TCR与机械投切电容器(MSC)配合使用的除低次数的谐波,对于高次数谐波可以使之降到允许的装置。SVC能够对由冲击性负荷导致的电压上下波动和范围之内。闪变进行抑制,减少谐波影响,使功率因素得以提高同时能够根据各相对无功功率的要求进行快速的调节和42电抗连接方面补偿,从而使三相无功功率维持平衡的很知足安泰SVG接入电网需要的连接电抗,主要是为了能够将保证系统稳定可靠的运行。SVC由可控支路和电容器支可能存在于电流中的高次谐波加以滤除,同时还能够将路并联组成,可分为TCR型、TSC型、SR型和TCT型四变流器和电网加以连接,因此,与SVC相比其所需要的种型式,其中以TCR型SVC应用最为广泛,本文以TCR电感值要小得多。如果SVG在接入电网时使用降压变压型SVC为例,分析SVC的工作特性。器,其所产生的漏抗也会被加以利用,进一步减少电感如图2所示,为TCR型补偿装置结构简图,实际量。如果SVG只是为了输电补偿,那么倘若直流侧采用应用的TCR型SVC通常由TCR和多个不可控电容器并联较大的储能电容,则在必要情况下SVG还起到向电网补组成偿有功功率的作用,这对电网运行具有积极的作用,而SVC则不具备此功能43可控性方面SVG对外部系统的运行条件和结构变化不敏感,能够得到较好的静态稳定性能,同时在大干扰条件下也能保持良好的静态稳定,加上较小的电容器容量,在电网内即使普遍使用也不用单向低频谐振的问题。5结论从我国风电网的实际应用来看,仍然以SVC的应用更为广泛,这与SVC应用时间早,技术方案相对成熟有L很大的关系。目前,对于swC的研究主要放在控制策略上,随着智能技术的发展,很多专家和学者致力于将智能控制技术在SC控制系统中引入的研究,使SVC的系统朝着智能化方向发展。但是SVG相对于SVC来说,具图2TCR型SVC结构简图有响应速度快,调节范围广的特点,而且明显减少了高通过对与电抗器串联的双向晶闸管的导通角的控次谐波的产生,降低损耗,使得SVG成为无功补偿的新制,实现向系统进行感性无功电流输送的同时有能够输型装置受到行业内的关注。送容性无功电流。此补偿器的优势在于具有快速响应的虽然在性能方面SVG明显优于SVC,但是SVG在控能力,有较好的灵活性,同时还能够对其无功输出进行制方法上也会更加复杂,而且在使用成本上也高于SVC连续的调节。但是此补偿器的弊端在于会有谐波产生但是随着风电场规模的不断扩大,运载负荷的不断增加为了有效减少或者消除谐波,可以采用装置滤波器的方SVG的使用必将越来越广泛。随着SVG的不断改进,其式来加以克服性价比也会不断提高,具有广阔的应用前景中国煤化工CNMHG113201512(5《科技传播》