6、电能质量-无功补偿解决方案.docx

电能质量-无功补偿解决方案 1.方案背景电力系统中阻感负荷的存在，如变压器、异步电动机，都会消耗大量的无功功率，而大量的冲击性无功负载还会导致电压发生快速波动。电力电子变流设备，特别是各种相控整流装置的普及及应用，同样会消耗大量的无功功率。由此引发了电能质量恶化、网损增加、三相不平衡、输变电设备有效利用率降低等各种问题。系统中整流器、变流器等非线性负荷的应用，会产生大量的谐波电流注入电网，造成电网电压畸变，谐波不仅使电力电子设备和线路产生涡流损耗，导致线损增加，甚至还会引发系统谐振，从而产生谐波过电压，造成设备损坏。大量的谐波还可能影响继电保护和自动控制系统的可靠性，令正常的生产活动无法进行。图1系统示意图2.应用场景2.1.场景1：风电场并网随着风力发电技术的发展，风力发电装机容量在电网中所占的比例越来越高，风力发电的随机性会影响电力系统的有功无功，从而引起电压的波动。此外，电力系统的低电压故障又会影响到风电场的并网。图2应用场景1-风电场并网2.2.场景2：冶金电弧炉是冲击性非线性负荷，工作时产生大量的谐波和负序电流，使得电网电压发生较大的波动和闪变，功率因数极低。图3应用场景2-冶金3.方案实现3.1.概述PRS-7586系列动态无功补偿装置（SVG）可直接接入35kV电压等级及以下电力系统，为电网或用电系统快速提供动态无功补偿，可有效提高系统电压暂态稳定性、抑制母线电压闪变、补偿不平衡负荷、滤除系统谐波及提高功率因数。图4方案实现原理图示3.2.设计原则表1系统主要设计原则 GB11920-2008 电站电气部分集中控制装置通用技术条件 DL/T672 变电所电压无功调节控制装置订货技术条件 DL5014-1992 330-500KV变电所无功补偿装置设计技术规定 GB50052-1995 供配电系统设计规范 GB/T11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的公用技术要求 GB50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB5582 高压电力设备外绝缘污秽等级 GB/T12325-2008 电能质量供电电压偏差 GB/T12326-2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T15543-2008 电能质量三相电压不平衡 GB/T15945 电能质量电力系统频率允许偏差 GB/T18481 电能质量暂时过电压和瞬态过电压 GB/T17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T17626.3-2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术电磁速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T17626.11-2008 电磁兼容试验和测量技术电压暂将、短时中断和电压变化抗扰度试验 GB/T2423.1-2008 电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验A：低温 GB/T2423.2-2008 电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验A：高温 GB/T2423.3-2006 电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Cab：恒定湿热试验 GB/T2423.10-2008 电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Fc：震动（正弦） GB/T20297-2006 静止无功补偿装置SVC现场试验 GB/T20298-2006 静止无功补偿装置SVC功能特性 DL/T1010.1-2006 高压静止无功补偿装置第1部分系统设计 DL/T1010.2-2006 高压静止无功补偿装置第2部分晶闸管阀的试验 DL/T1010.3-2006 高压静止无功补偿装置第3部分控制系统 DL/T1010.4-2006 高压静止无功补偿装置第4部分现场试验 DL/T1010.5-2006 高压静止无功补偿装置第5部分密闭式水冷却装置 3.3.装置列表表2装置列表 序号 装置型号 装置名称 1 PRS-7586 动态无功补偿装置 4.技术特点和优势1)模块化的电路结构a)SVG的核心是基于IGBT器件的（链式）逆变器，链式逆变器每相由多个功率模块输出串联而成，功率模块采用N+1或N+2冗余运行结构；b)模块控制采用大规模FPGA芯片载波移相多电平空间矢量PWM控制策略，电路简单，抗干扰能力强，可靠性高；c)采用自励起动技术，使得装置投入时冲击电流小；d)模块面板共四个电气端子，2个光纤端子，接线简单，还设有若干状态及故障指示灯，方便维护及检修。2)控制a)采用基于DSP及多FPGA的全数字化控制平台，具有集成度高，可靠性高的优点；b)现场可设定控制方式：系统补偿、负荷