静止无功补偿器和静止无功发生器的比较
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SVG与SVC的作用及区别一、SVG的作用SVG是典型的电力电子设备,由三个基本功能模块构成:检测模块、控制运算模块及补偿输出模块。
其工作原理为由外部CT检测系统的电流信息,然后经由控制芯片分析出当前的电流信息、如PF、S、Q等;然后由控制器给出补偿的驱动信号,最后由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。
SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件(IGBT)组成自换相桥式电路,经过电抗器并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流。
迅速吸收或者发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。
作为有源形补偿装置,不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流,而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
二、SVG与SVC的区别SVG是英文StaticVarGenerator的缩写,意思是静止无功发生器;SVC是英文StaticVarCompensator的缩写,是无功补偿器的意思(1)SVG它可分为电压型和电流型两种,其既可提供滞后的无功功率,又可提供超前的无功功率。
简单地说,SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上,适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值,或者直接控制其交流侧电流,就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现功率无功补偿的目的。
(2)SVC它是用于无功补偿典型的电力电子装置,它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器和电容器的容量,从而改变输电系统的导纳。
按控制对象和控制方式不同,分为晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(FC)配合使用的静止无功补偿装置(FC+TCR)和TCR与机械投切电容器(MSC)配合使用的装置。
点评:SVG是调整系统电压的主要设备,个人认为其核心为自换向桥式电路,通过IGBT (风机中均按照有该元件)控制实现自换相桥式电路的电流的变化,而自换相桥式电路一般有多个功率单元(目前暂还不清楚)串联组织,形成一个星形接线,发出补偿电流进而调整母线电压。
抑制电力系统振荡的控制器:电力系统稳定器,静止无功补偿器,静止无功发生器的比较摘要——本文通过电力系统稳定器、静止无功补偿器和静止无功发生器讨论并比较了不同的抑制电力系统内部震荡的控制技术。
这个震荡问题是从分析霍普夫的分叉观点得来的,这个观点是一个对不同控制器固有的延伸的分析研究,和应用不同的控制信号来有效的抑制这些震荡。
这些比较是基于稳定性分析的标准检查程序即电气与电子工程师协会的50主机,145总线测试系统。
关键词——电力系统震荡,霍普夫分叉,电力系统稳定器、静止无功补偿器,静止无功发生器。
(被电气与电子工程师协会会报所接受的。
电力系统自动化, 2002年10月。
这里介绍的研究工作是在以下的财政支持下开发的,加拿大自然科学与工程研究理事会,滑铁卢大学的N. 曼彻斯特, CA .妮娜瑞斯和J.里夫他们同处加拿大滑铁卢大学,电气及计算机工程系,c.canizares@ece.uwaterloo.ca。
G.罗杰斯是做樱桃树科学软件的,在加拿大RR # 5安大略省科尔本港。
)一、简介电机振荡在电力系统中随处可见[1],[2],[3],[4]。
这些震荡可能是由于单个发电机或者发电机车间(局部振荡),或者可能包括一定数量的地理学上(跨地区震荡)广泛分布的电机。
局部振荡的发生常常是由于快速励磁器和电力系统稳定器在发电机上的应用。
内部震荡的出现则是由于系统负载通过薄弱的带有震荡特点传动装置的链接的增加[4]。
如果不控制,这些振荡可能会导致全部的或者部分的供电中断。
机电振荡的研究是基于一个线性系统模型的模态分析[2],[6]。
然而,鉴于这个问题,选择分析技术可以使用分岔理论有效地识别和控制状态可变的振荡问题[7],[8],[9 ],[10] 。
在各类型的分岔、鞍结中,霍普夫分岔已被确定与电力系统不稳定有关[11]。
在鞍结分岔中,一个奇异系统的雅可比和/或状态矩阵是由于稳定状态的情形消失,而在某些限制情况下分岔,缺乏稳定状态的情形可与系统控制达到限制有关(如发电机无功功率的限制);这些分支通常诱发电压崩溃。
关于变电站无功补偿方法及保护分析摘要:随着电网不断发展,电网结构日趋复杂,无功功率作为交流同步电网中最重要的因素之一。
它与电网的供电能力、电能质量、网络损耗、安全稳定运行水平等密切相关。
而变电站作为输电网中的最主要的一环,有必要对变电站无功补偿方法进行分析,并在完善无功补偿、提高无功补偿装置保护能力的同时,建设电压控制系统,以完善对电网无功电压分布的综合决策、调度和管理,优化调度现有的无功电压调控资源,从而提高系统满足电能质量、电网安全和经济运行等要求的能力。
关键词:变电站;无功补偿方法;分析研究1、无功补偿的原理及作用电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90°;而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90°。
在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180°。
如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的原理。
1、1补偿无功功率,不仅增加电网中有功功率的比例常数,而且减少发、供电设备的设计容量,特别对变压站可以减少投资。
例如当功率因数cosΦ=0.78增加到cosΦ=0.92时,装1Kvar电容器可节省设备容量0.51KW;对原有设备而言,相当于增大了发、供电设备容量。
因此,对变压站新建、改建工程,应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资。
1、2降低线损,由公式ΔΡ%=(1-cosθ/cosΦ)×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosθ为补偿前的功率因数则:cosΦ>cosθ,所以提高功率因数后,线损率也下降了,减少设计容量、减少投资,从而增加电网中有功功率的传输比例,以及降低线损提高供电企业的经济效益。
2、站内无功补偿现状分析2、1 变电站无功补偿额定电压应与其接入的各种电网运行方式下的运行电压相配合,对于实现变电站的就地平衡、减少输电线路路径的网损具有重要意义。
220kV变电站无功补偿容量的合理配置摘要:电力系统中,无功合理分布是保证电压质量和经济运行的重要条件。
220kV变电站作为城市电网的重要节点,合理的无功配置对于提高负荷功率因数、减少电力输送损耗、改善电能质量有着十分重要的意义。
在变电站设计中,应根据地区特点对220kV变电站的无功补偿容量进行合理配置和选择。
本文主要分析探讨了220kV变电站无功补偿容量的合理配置情况,以供参阅。
关键词:220kV变电站;无功补偿;容量;配置引言随着社会的不断发展,国民对用电量的需求越来越大,对于无功需求也相应增长,所以我国的配电系统呈现超负荷现状。
基于此,相关工作人员如何针对配电网进行合理、高效的无功补偿是当下保证配电网进行安全运行的前提条件,这与国民能否获得高效、安全的用电有极大的关系。
1 220kV变电站常用无功补偿设备(1)同步调相机。
同步调相机相当于一台不带负荷的同步电动机,是使用最早的无功补偿装置,造价昂贵,操作复杂,因此在并联电容器补偿方式出现后,使用较少,但是在某些要求较高的场合,具有一定的优势:①能够提供平滑无极的无功输出,可以根据系统中无功负荷的变化灵活得对电压进行调整;②既可以做无功负荷,也可以做无功电源;③可以与强励装置配合,在系统高电压剧烈波动时进行调整。
(2)并联电容器。
电容器作为无功补偿装置,具有显著的优势。
首先,它造价低廉,运行和维护简单,损耗少,效率高,并且几乎没有噪音。
但是它只能作为无功电源使用,输出的无功是阶跃变化的,并且在系统电压急剧变化时失去调节作用。
(3)并联电抗器。
并联电抗器大多作为无功负荷使用,将电网电压限制在一定水平内,还可以与中性点小电抗配合,消除潜供电流。
目前,大多采用损耗小、造价高的高压电抗器。
(4)静止补偿器。
静止补偿器(SVC)是近年来由于电子技术的进步而兴起的一种电力电子补偿装置。
与以上三类补偿设备相比,可以对动态冲击无功负荷进行补偿。
SVC最大的优点是可以快速进行调节。
电力电子技术在风力发电中的应用专业:班级:姓名:学号:指导老师:日期:年月日摘要:本文主要收集了风力发电系统中电力电子技术的应用,简单介绍了风电并网技术、恒速恒频发电和变速恒频发电以及电力电子技术在风力发电储能、输电技术、滤波补偿中的应用,并电力电子技术对风电系统运行性能的改善作了探讨。
关键词:电力电子技术、风力发电系统、性能改善开发和利用新能源及可再生能源是解决中国能源和环保问题的重要战略措施之一。
在众多可再生能源中,风力发电技术是目前为止最适用于大规模发电的技术之一,而在风力发电中应用电力电子技术,能使风电机组的运行特性大为改善,在风电并网及正常运行中也发挥着重要作用。
1.风力发电系统的组成及其特点不论是独立运行的风电系统还是并网运行的风电系统,其主要的组成部分都包括以下几个模块:风机、发电机和控制系统。
由于风力发电的一次能源即风能是间歇性的,发电机会经常处于启停状态,因此发电机类型常选为异步发电机。
而正是这些因素才使得风力发电系统有着不同于常规发电系统的特点:(1)输入风能的变化具有随机性,如果不采取任何措施,风力发电机输出的功率将随着风速的变化而波动,从而影响发电系统的电能质量。
(2)含异步发电机的风力发电机组运行时输出有功功率,同时要吸取无功功率。
不与电网连接的风电系统必须配有无功补偿装置,这种补偿装置可以是固定电容器组,也可以是电力电子器件组成的补偿设备。
如果与电网相连,异步发电机吸收的无功可以部分或全部从电网获取,但依然要根据风力发电机的类型及电网的要求来确定是否增设无功补偿装置。
(3)异步发电机无电压控制能力,电压波动容易超出允许范围。
以上这些风力发电系统的特点,也可以说是缺点,随着电力电子技术的应用正日益得到改善。
2.电力电子技术在风力发电系统中的应用2.1 在风力发电机系统中电力电子技术的应用。
除水力发电之外,风力发电是当今世界上可再生能源开发利用中技术最成熟、最具规模开发和商业化发展前景的发电技术。
无功功率(wattless power )许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的"无功"并不是"无用"的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。
在功率三角形中,有功功率P与视在功率S的比值,称为功率因数cosφ,其计算公式为:cosφ=P/S=P/(P2+Q2)1/2在电力网的运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,我们希望的是功率因数越大越好。
这样电路中的无功功率可以降到最小,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。
1影响功率因数的主要因素(1)大量的电感性设备,如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。
据有关的统计,在工矿企业所消耗的全部无功功率中,异步电动机的无功消耗占了60%~70%;而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%~70%。
所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
(2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%~15%,它的空载无功功率约为满载时的1/3。
因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。
(3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。
当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般无功将增加35%左右。
当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。
但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。
所以,应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
2无功补偿的一般方法无功补偿通常采用的方法主要有3种:低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
无功补偿技术综述内容摘要无功功率对电网的影响很大。
它不仅降低了电网的电压,影响了电压的稳定,而且增加了输配电线路的有功功率和电能损耗,造成了大量的电能浪费,因此,对系统进行功率补偿,降低了输电线路的无功电流,因此系统的功率平衡问题一直是电力行业研究的重点。
关键词:无功功率补偿;静止无功补偿发生器;静止无功补偿器;有源滤波器11 绪论1.1 课题的背景及意义现代电力系统自带大量变压器、异步电动机之类的设备,它们在运行过程中离不开庞大无功功率的支持。
倘若无法第一时间补偿被消耗的无功功率,那么必定严重干扰整个电力系统的安全稳定性。
一方面,超出合理水平的无功功率会带来更大的电流,在威胁设备安全性的同时,还会加剧线路与设备的损耗程度;另一方面,实际功率与电流的上升会赋予变压器、发电器等电气设备更大的容量,这样一来就必须适当提高测量仪表、启动装置等设备的规格尺寸,严重影响电力系统的运行成本。
1.2 无功补偿技术的发展无功补偿是目前电网中最常用的供电技术之一,其主要作用是提升电力系统的功率因数和供电效率,避免输电线路与供电变压器过度损耗,营造良好的供电条件。
1. 同步调相机早期的无功补偿装置以同步调相机为典型代表,它相当于空载运行的同步电动机,在过励磁运行时,会持续将感性无功功率传递给电网,相当于一个无功电源;在欠励磁状态下,同步调相机会持续获取电网中的感性功率,发挥类似于无功负荷的效果。
同步调相机依托于自动励磁调节装置,不仅能参考对应位置的电压数值来自动调节无功功率和电压,而且能赋予电力系统更强的运行稳定性。
不过作为一种旋转设备,同步调相机在运行过程中会大量耗费有功功率,相当于总容量的1.5%至5%左右。
而且同步调相机的总容量如果不大,那么就会产生高昂的平均投资成本,因此同步调相机通常采取集中安装方式。
截止当前,同步调相机还是被广泛应用于无功补偿方面,且依托于日新月异的电力技术,实现了自身控制性能的显著提升。
论无功补偿装置SVG在升压站工程中的应用摘要:静止的无功发生器(SVG)和静止的无功补偿器(SVC)都属于动态的无功补偿设备,但是静止无功发生器与静止的无功补偿器之间相比,静止无功发生器的优点更大,SVG能够连续、快速的发出变化的无功,因此在几年的升压站工程中静止无功补偿装置被广泛的应用。
在本文当中,我们对SVG的无功补偿装置的工作原理以及优势进行了对比,根据升压站的运行情况,对SVG装置的先进、稳定以及可靠性运行进行了分析论证。
摘要:无功补偿装置SVG;升压站;原理和优势引言无功补偿装置(SVG)维持母线电压是通过无功快速补偿实现的,能够对电压闪变进行有效的抑制,或者是通过电流跟踪补偿来实现对冲击型负载以及谐波负载的动态补偿,进而提高功率因数。
而且设备本身也可以借助通信协议以及监控层主站实现通讯,达到电网的智能化要求。
一、无功补偿装置(SVG)的原理1.1 关于SVG的原理概述SVG的基本原理是串联了自换相电力半导体的桥式变流器与电抗器,之后和电网进行并联,通过对比桥式变流器交流侧的输出电压以及电网侧的幅值,在电抗器的连接下,能够使桥式变流器被吸收或者是发出无功功率,对动态无功进行补偿。
1.2 SVG进行无功补偿的工作原理SVG功率的组成部分是电压源型逆变器,因此SVG功率部分相当于一个可以变化的电源,而电网本身也是一个非常大的电源,这样的两个电源之间通过电抗器实现类连接,当两端的电压出现不同时,连接电抗器的两端也会出现电压差,进而产生电流,而这个电流就是来自电网的电流。
对SVG功率对电压幅值部分进行调节,能够对SVG从电网吸收的电流大小进行控制,同时也可以对电流超前还是滞后的角度进行控制。
当SVG电压超出电网的电压时,SVG无功电流的输出也比电网电压的速度慢,SVG会发出感性的无功,而当SVG电压比电网的电压低的时候,SVG的无功电流输出的大小超过电网电压时,SVG就可以发出容性的无功。
二、SVG无功补偿装置的优势2.1补偿方式先进。
静止无功补偿器和静止无功发生器的比较
SVC STATCOM
基本原理控制或投切并联阻抗通过电抗连接的控制电压或电流源
稳态特性见图4.0.9-1和图4.0.9-2 见图4.0.9-1和图4.0.9-2
恒阻抗/电纳恒电流
高/低电压下的运
行
占地面积大(电抗器,电容器)小于SVC
损耗 1.0~1.5% 1.0~1.5%
对暂态的影响无输出最大电流
电压控制及其响应响应取决于系统强度,要求变增益控制响应取决于系统强度,比SVC更快、更稳
定
对传输功率、
取决于容量和位置取决于容量和位置,但性能大大优于SVC 稳定及阻尼的改善
初始通电从高压系统直接通电储存能量迅速充电到运行电压
闪变补偿优于SVC
谐波产生产生低阶谐波产生高次谐波,取决于开关模式
系统及谐振对既有谐振有影响不影响既有谐振
滤波通常要求无源滤波通常不要求无源滤波
存在响应限制性能大大优于SVC
电压/电能质量改
善能力。