高壓無功補償裝置作用及原理分析

高壓無功補償發生裝置

　　該裝置主要用來補償電網中頻繁波動的無功功率，抑制電網閃變和諧波，提高電網的功率因數，改善高壓配電網的供電質量和使用效率，進而降低網絡損耗，有利于延長輸電線路的使用壽命。

　　目前各種無功和諧波補償的設備中，用于抑制諧波、補償無功的方法主要有兩類：一類是裝設諧波無功補償裝置；另一類是對電力電子裝置本身進行改造，使其在實現自身功能的同時不產生諧波，也不消耗無功，或者根據需要對其進行功率因數校正。

　　配電網高壓無功補償與諧波治理裝置研發成功，并投入批量生產，可帶來較大的社會效益，目前我國配電網中普遍存在著無功補償不足、布置不合理的情況，存在著城鄉電網與區域電網電容器容量倒置現象。10KV電壓等級以上的配電電網用戶無功需求量很大，有效合理的使用無功補償與諧波治理裝置，對配電網中的無功和諧波進行補償，不僅可以達到節能降耗的目的，還可以減少用電裝置的損害及由諧波引起的事故。

　　項目完成后，公司對該產品進行規模化批量生產，為社會節約大量能源，對推動國產設備替代進口設備起到積極的作用，帶來巨大的社會效益。

　　傳統的補償諧波和無功電流的另一種方法是裝設無源濾波器，通常由電力電容器、電抗器和電阻器串并聯組合而成，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節設備仍為機械式并聯電抗器、投切電容器，這些靜止型調壓手段，因調節不連續、響應速度慢，很難滿足系統運行方式快速變化時的需求。而另一種調壓裝置SVC，響應速度很快，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，因此應付突發事件的能力較弱，并且為了抑制諧波，必須裝設濾波器，占地面積較大，此外，過多的SVC裝置容易引發系統振蕩。相比之下，新型無功補償裝置STATCOM則是較為有效的調壓手段，它的無功電流輸出可在很大電壓變化范圍內恒定，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連續調節。

　　高壓動態無功補償裝置的作用

　　動態無功補償柜及諧波治理成套裝置通常由兩部分組成：動態補償裝置SVG（又稱為STATCOM）以及相并聯的固定電容或電抗補償。該產品是擁有完全自主知識產權的創新型電力電子裝置，是傳統SVC的更新換代產品。思源清能的SVG產品兼具動態無功補償與諧波治理的功能，目前已應用在電力、風電、冶金、煤礦、石化等領域。該產品是同類產品在國內工業領域的首批應用，整體性能達到國際先進水平，擁有八項發明zhuanli，兩項實用新型zhuanli，兩項計算機軟件著作權，該產品獲得“2005年北京市新產品”稱號，2006年6月通過北京市工業促進局新產品新技術鑒定驗收。

　　產品特點

　　1、能夠提供從感性到容性的連續、平滑、動態、快速的無功功率補償；

　　2、基于IGBT逆變器，為可控電流源型補償裝置，不會發生諧波放大及諧振，對系統參數不敏感，安全性與穩定性好；傳統SVG對系統參數敏感，易發生諧波電壓放大甚至諧振的現象；

　　3、不僅不產生諧波，而且同時具備諧波補償功能，在動態無功補償的同時，可對13次以下的諧波進行濾除。而SVG中TCR在補償無功功率同時產生大量諧波，導致TCR必須與大容量濾波器同時使用；

　　4、SVC響應時間約40-60ms，而SVG響應時間一般不大于1ms。用于配電網時，閃變抑制效果要比SVC好2-3倍；用于輸電網時，提高系統穩定性的效果也要遠優于SVC；

　　5、SVC是阻抗型特性，輸出無功電流隨母線電壓降低而線性降低；SVG是電流源特性，輸出無功電流不受母線電壓影響。SVG的電流源特性也使SVG具備較強的短期過載能力，可用來進一步提高電力系統穩定性，而SVC不具備過載能力；

　　6、SVG為電流源特性，輸出無功電流不受母線電壓影響，電流源特性也使SVG具備較強的短期過載能力，可用來進一步提高電力系統穩定性，而SVC是阻抗型特性，輸出無功電流隨母線電壓降低而線性降低，不具備過載能力；

　　7、采用H橋串聯的鏈式結構，直接接入6kV、10kV、35kV系統，成本降低。而且具備N+1冗余結構，相一個鏈節單元損壞后仍可繼續滿負荷運行，裝置自身運行可靠性高。 8、占地面積小，是同容量傳統SVC的1/3到1/2，移動性、擴展性好。

　　9、SVG能在一定范圍內提供有功功率，減少有功功率沖擊；SVC只能提供無功功率；

　　10、SVG中電容、電感等元件采用了與SVC完全不同的技術和制作工藝，運行過程中電磁噪聲顯著降低； 11、SVG的運行損耗要比同容量SVC小2到3倍，運行成本低。 應用場合