浅谈对静止型动态无功补偿器的认识.docx

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浅谈对静止型动态无功补偿器的认识随着电力系统的不断发展和用电负荷的不断增长，电力系统中的非线性负荷越来越多，尤其是大型电弧炉、大型风机、重型提升设备、电力机车等不断接入电网对电网电压、功率因数、电网谐波等关系电能质量方面的指标产生负面的影响，从而使电力系统中的电能质量问题日益突出。静止型无功补偿器广泛应用于电压调整、改善电压水平、减少电压波动、改善功率因数、抑制电压闪变、平衡不对称负荷，配套使用的滤波器能吸收谐波，减少谐波干扰。1、静止型动态无功补偿器（SVC）基本原理FC+TCR型静止型动态无功补偿器（SVC）主要由三部分构成：FC滤波器、TCR晶闸管控制电抗器和控制保护系统。FC滤波器用于提供容性无功功率补偿及谐波滤波，TCR晶闸管控制电抗器用于平衡系统中由于负载的波动所产生的感性无功功率。通过调节晶闸管触发角的大小，控制流过电抗器的电流达到控制无功功率的目的。高压动态无功补偿SVC装置根据负荷无功功率的变化情况，改变电抗器的无功功率（感性无功功率）。即不管负载的无功功率如何变化，总要使二者之和为常数，这个常数等于电容器组发出的容性无功功率的数值，使取自电网的无功功率为常数或为0，即：等于常数（或为0）。最终使得电网的功率因数保持在设定值，电压几乎不波动，从而达到无功补偿的目的，以抑制负载波动所造成的系统电压波动和闪变。2、静止型动态无功补偿器（SVC）系统组成2.1静止型高压动态无功补偿器（SVC）高压晶体管阀装置：接受来自控制系统的信号，改变晶闸管触发角的大小，产生相应的无功补偿电流。先进的阀体压制技术、卧式安装结构紧凑、运行可靠维护工作量少。2.2静止型高压动态无功补偿器（SVC）全数字智能控制系统：实时计算电网无功，控制晶闸管触发角的大小，进而控制补偿无功功率的大小。采用高速数字信号处理器DSP的控制系统，可靠性高、实用性强。2.3静止型高压动态无功补偿器（SVC）电容器及滤波装置：向系统提供容性无功，并抑制流经系统的谐波，提高功率因数。电力电容器为组架式安装，自然冷却。滤波电抗器为空芯干式，自然冷却。2.4静止型高压动态无功补偿器（SVC）补偿电抗器：提供系统所需要的感性无功功率，稳定负载冲击所产生的电压波动。空芯干式，上下双线圈，自然冷却。2.5采用密闭纯水循环冷却系统，PLC控制压力、湿度、温度等。3、静止型动态无功补偿器（SVC）控制保护系统：3.1同步单元3.1.1同步单元用于产生调节单元精确触发TCR晶闸管阀组所需的同步脉冲。3.1.2同步单元测量TCR晶闸管阀组两端的电压，并经过滤波电路和比较电路得到精确的同步信号。3.2调节单元3.2.1执行预先设定好的控制策略，计算TCR晶闸管阀组的触发角度。3.2.2执行SVC的顺序控制，完成TCR及滤波器设备的投入或退出。完成对TCR的保护，确保TCR的安全运行。3.2.3监控单元监控单元包括主监控单元和辅助保护两部分。主监控单元是整个TCR装置的核心，其主要功能是：通过CAN总线巡检调节运算单元，就地控制单元及站控单元，监视其工作情况；通过RS485总线与六个阀检测单元通讯，巡检阀状态，并监视阀检测单元的工作情况；执行其它装置内部监控；采集SVC各支路开关状态，并根据开关状态判断跳合闸逻辑、联跳逻辑、合闸闭锁逻辑等。各支路开关状态通过CAN总线发往就地工作站和站控，并以之作为各种命令是否有效的判断依据；采集TCR电流与SVC的母线电压，实现TCR之路过压、欠压、过载、过流、电流速断保护；辅助保护作为主监控的保护后备，执行以下功能：监视主监控CPU的状态，当主监控CPU停止工作时闭锁TCR主回路；监视SVC母线同步电压，当该电压异常时闭锁TCR主回路；监视监控机箱电源，当该电压低于正常时退出TCR装置；反应紧急退出按键，发出紧急时退出TCR装置命令。3.2.4阀基电子单元（VBE）接收调节单元输出的触发信号（对应晶闸管触发相位）编码成触发脉冲信号输出至TE板；接收TE板的回报脉冲信号，并读取其中包含的BOD和阀状态信息，以实时监测BOD动作情况和晶闸管元件的状态；BOD频繁动作保护功能和阀故障保护功能；向调节单元上报阀组的BOD和阀状态信息；3.2.5通讯管理单元3.2.6TCR支路保护装置3.2.7滤波器支路保护装置4、静止型动态无功补偿器（SVC）系统优点4.1采用光电触发方式、高电位板高压取能、晶闸管BOD保护，系统抗干扰能力强，保护可靠。4.2可针对用户的需要，设计采用不同冷却手段的阀体。4.3晶闸管阀组采用卧式设计、设备紧凑、运行可靠、维护工作量少。4.4监控系统采用一体化工作站，提供友好人机界面。4.5控制方式灵活，可实现三相同时控制、分相控制及三相平衡化等多种控制方式。4.6多功能自动化接口，具备远方操作和自动化系统接口功能，可以实现无人值守。4.7模块化设计，对几兆至几百兆装置均可提供一体化的构造方式。