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高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償發(fā)生裝置

發(fā)布時(shí)間:2017-07-13

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發(fā)布者:未知

    高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償發(fā)生裝置,即靜止同步補(bǔ)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(dòng)態(tài)補(bǔ)償效果是早期的同步調(diào)相機(jī)、電容器和無功補(bǔ)償裝置不能比擬的,無功補(bǔ)償裝置以其較低諧波,較高的效率,較快速的動(dòng)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(bǔ)償電網(wǎng)中頻繁波動(dòng)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),改善高壓配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和使用效率,進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)損耗,有利于延長(zhǎng)輸電線路的使用壽命。
 
    目前各種無功和諧波補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備中,用于抑制諧波、補(bǔ)償無功的方法主要有兩類:一類是裝設(shè)諧波無功補(bǔ)償裝置;另一類是對(duì)電力電子裝置本身進(jìn)行改造,使其在實(shí)現(xiàn)自身功能的同時(shí)不產(chǎn)生諧波,也不消耗無功,或者根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行功率因數(shù)校正。
高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償
 
    配電網(wǎng)高壓無功補(bǔ)償與諧波治理裝置研發(fā)成功,并投入批量生產(chǎn),可帶來較大的社會(huì)效益,目前我國(guó)配電網(wǎng)中普遍存在著無功補(bǔ)償不足、布置不合理的情況,存在著城鄉(xiāng)電網(wǎng)與區(qū)域電網(wǎng)電容器容量倒置現(xiàn)象。10KV電壓等級(jí)以上的配電電網(wǎng)用戶無功需求量很大,有效合理的使用無功補(bǔ)償與諧波治理裝置,對(duì)配電網(wǎng)中的無功和諧波進(jìn)行補(bǔ)償,不僅可以達(dá)到節(jié)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(xiàng)目完成后,公司對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)模化批量生產(chǎn),為社會(huì)節(jié)約大量能源,對(duì)推動(dòng)國(guó)產(chǎn)設(shè)備替代進(jìn)口設(shè)備起到積極的作用,帶來巨大的社會(huì)效益。
 
    傳統(tǒng)的補(bǔ)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(bǔ)償諧波,又可補(bǔ)償無功功率。目前我國(guó)常用的無功調(diào)節(jié)設(shè)備仍為機(jī)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(yùn)行方式快速變化時(shí)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(shí),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(bǔ)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(shí)仍能提供較強(qiáng)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)。
 
    自從美國(guó)學(xué)者L.Gyugyi在1976年提出利用半導(dǎo)體變流器進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)睦碚撘詠?,世界各?guó)的專家對(duì)大功率新型靜止同步補(bǔ)償器(Static Synchronous Compensator STATCOM)的理論與工程應(yīng)用研究方興未艾。
 
    日本關(guān)西電力公司與三菱電機(jī)公司共同研制并于1980年1月投運(yùn)了世界上首臺(tái)容量為20MVar的STATCOM樣機(jī)。1986年10月,由美國(guó)國(guó)家電力研究院(EPRI)和西屋公司研制世界上首臺(tái)采用大功率GTO作為逆變器元件的的±1MVar的STATCOM裝置投入運(yùn)行。之后,日本關(guān)西電力公司與三菱電機(jī)公司又采用GTO研制了±80MVar的STATCOM裝置于1991年投運(yùn)。美國(guó)EPRI與田納西電力局、西屋電氣公司合作,在TVA電力系統(tǒng)的Sullivan 500KV變電站建造了±100MVar的STATCOM裝置,于1993年10月投運(yùn)。1993年3月東京電力分別與東芝公司和日立公司開發(fā)的2臺(tái)50MVA的STATCOM裝置,在東京所屬新信濃變電所投入使用。1997年,德國(guó)西門子公司將開發(fā)研制的8MVar的STATCOM裝置安裝在丹麥的Rejsby Hede風(fēng)場(chǎng)。在我國(guó),華北電力學(xué)院曾研制出強(qiáng)迫換相的可控硅元件無功發(fā)生器實(shí)驗(yàn)裝置,東北電力學(xué)院研制了GTO器件的STATCOM實(shí)驗(yàn)裝置,1999年3月,由河南省電力局和清華大學(xué)共同研制的±20MVar的STATCOM在河南洛陽的朝陽變電站并網(wǎng)成功,這是國(guó)內(nèi)首臺(tái)投入應(yīng)用的大容量柔性交流輸電裝置。后來在上海西郊變±50MVar的STATCOM成功運(yùn)行。不過,目前STATCOM的工程應(yīng)用方案主要用來補(bǔ)償系統(tǒng)無功并帶有試驗(yàn)的性質(zhì),距離大范圍普遍應(yīng)用還有很長(zhǎng)的一段距離。
 
    未來的發(fā)展趨勢(shì),應(yīng)該是制造不僅能夠治理電網(wǎng)中的諧波,同時(shí)也能補(bǔ)償無功的綜合性配電設(shè)備。
 
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