動態(tài)無功補償裝置的工作原理及其在輸電網(wǎng)中的應(yīng)用
SVC的工作原理及在電網(wǎng)中應(yīng)用
SVC應(yīng)用于電力系統(tǒng)中對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響有:①增強系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。SVC安裝于中長距離輸電線路中點可以改善系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性,其P—δ特性曲線給故障后電機提供的減速面積和暫態(tài)裕量比沒有補償?shù)那闆r下要大。②有力的支持系統(tǒng)電壓,防止電壓崩潰。系統(tǒng)發(fā)生故障或者負荷電流(尤其是無功電流)急劇增高的瞬間,SVC能夠?qū)ο到y(tǒng)進行瞬時無功補償來支撐電壓以抑制電壓崩潰的趨勢。③有效的阻尼系統(tǒng)振蕩。TCR可以用極高的速度平滑地調(diào)節(jié)無功和電壓,具有調(diào)制狀態(tài)工作的可能。它可以在一個與工頻50Hz不同的頻率下作適當(dāng)浮動,如果浮動與系統(tǒng)搖擺或振蕩頻率相同而相位相反,就可以增大系統(tǒng)的阻尼而抑制振蕩。④補償不平衡負荷。負荷不平衡時,SVC不平衡控制策略可以補償系統(tǒng)使供電電流變成三相平衡,能夠使單相負荷變成三相平衡負荷而沒有無功分量。⑤抑制負荷側(cè)電壓波動和閃變,校正功率因數(shù)。SVC也有其自身的弱點,它是阻抗型補償,隨著電壓的降低其無功輸出也會與電壓成平方關(guān)系降低,若采用基于電壓源逆變器的STATCOM將會取得更好的效果。
動態(tài)無功補償發(fā)生裝置
動態(tài)無功補償發(fā)生裝置,即靜止同步補償器,又名靜止無功發(fā)生器。由于其開關(guān)器件為IGBT,所以其動態(tài)補償效果是早期的同步調(diào)相機、電容器和無功補償裝置不能比擬的,無功補償裝置以其較低諧波,較高的效率,較快速的動態(tài)響應(yīng),成為現(xiàn)代柔性交流輸電系統(tǒng)中的重要設(shè)備。該裝置主要用來補償電網(wǎng)中頻繁波動的無功功率,抑制電網(wǎng)閃變和諧波,提高電網(wǎng)的功率因數(shù),改善配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和使用效率,進而降低網(wǎng)絡(luò)損耗,有利于延長輸電線路的使用壽命。
傳統(tǒng)的補償諧波和無功電流的另一種方法是裝設(shè)無源濾波器,通常由電力電容器、電抗器和電阻器串并聯(lián)組合而成,該方法既可補償諧波,又可補償無功功率。目前我國常用的無功調(diào)節(jié)設(shè)備仍為機械式并聯(lián)電抗器、投切電容器,這些靜止型調(diào)壓手段,因調(diào)節(jié)不連續(xù)、響應(yīng)速度慢,很難滿足系統(tǒng)運行方式快速變化時的需求。而另一種調(diào)壓裝置SVC,響應(yīng)速度很快,但由于呈恒阻抗特性,使得在電壓低時,無法提供所需的無功支持,因此應(yīng)付突發(fā)事件的能力較弱,并且為了抑制諧波,必須裝設(shè)濾波器,占地面積較大,此外,過多的SVC裝置容易引發(fā)系統(tǒng)振蕩。相比之下,新型無功補償裝置STATCOM則是較為有效的調(diào)壓手段,它的無功電流輸出可在很大電壓變化范圍內(nèi)恒定,在電壓低時仍能提供較強的無功支撐,并且可從感性到容性全范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。
動態(tài)消諧無功補償
動態(tài)消諧無功補償器,是采用微處理器控制晶閘管投切調(diào)諧電容組的全自動動態(tài)消諧無功補償裝置,是無功補償設(shè)備的更新?lián)Q代產(chǎn)品。此類產(chǎn)品采用微處理器無功功率實時監(jiān)測晶閘管零過渡過程快速投切,諧波電流抑制等先進技術(shù),適合在各種復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中應(yīng)用,可以準(zhǔn)確、快速、無暫態(tài)擾動的動態(tài)無功補償,有效提高各種用電設(shè)備的功率因數(shù),提高電力設(shè)備出力,改善電能質(zhì)量降低線損,實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。目前此類技術(shù)的產(chǎn)品性能比較穩(wěn)定節(jié)電效率高在節(jié)能降耗中應(yīng)用比較多。如YTECI等都是采用此類技術(shù)。