產(chǎn)品詳情
1. 定義與作用
SVG(Static Var Generator,靜止無功發(fā)生器)是一種基于電力電子技術(shù)的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置,屬于柔交流輸電系統(tǒng)(FACTS)的核心設(shè)備。其主要功能是實(shí)時調(diào)節(jié)電網(wǎng)中的無功功率,解決電壓波動、諧波污染、三相不平衡等問題,提升電能質(zhì)量與系統(tǒng)穩(wěn)定性。
2. 工作原理
SVG通過電壓源型逆變器(VSC)將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并與電網(wǎng)電壓同步。通過控制輸出電壓的幅值和相位,動態(tài)調(diào)整注入電網(wǎng)的無功電流:
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容性無功補(bǔ)償:SVG輸出電壓幅值高于電網(wǎng)電壓,向電網(wǎng)注入容性電流(類似電容器)。
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感性無功補(bǔ)償:SVG輸出電壓幅值低于電網(wǎng)電壓,吸收電網(wǎng)感性電流(類似電抗器)。
其核心控制技術(shù)包括PWM調(diào)制和瞬時無功理論(如pq理論),響應(yīng)時間可達(dá)5ms以內(nèi)。
3. 典型結(jié)構(gòu)
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直流電容:提供穩(wěn)定的直流電壓支撐。
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IGBT逆變橋(多電平拓?fù)洌簩⒅绷髂孀優(yōu)榭煽亟涣麟姟?
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連接電抗器(或變壓器):濾除高頻諧波,連接電網(wǎng)。
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控制系統(tǒng):實(shí)時監(jiān)測電網(wǎng)參數(shù)(電壓、電流、功率因數(shù)),通過閉環(huán)算法調(diào)節(jié)IGBT開關(guān)狀態(tài)。
4. 核心優(yōu)勢
特性 | SVG | 傳統(tǒng)SVC |
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響應(yīng)速度 | ≤5ms | 20-40ms |
諧波含量 | <3% | 需額外濾波裝置 |
補(bǔ)償精度 | 連續(xù)無級調(diào)節(jié) | 階梯式調(diào)節(jié) |
體積與損耗 | 體積小,損耗低 | 體積大,損耗較高 |
抗電壓波動能力 | 強(qiáng) | 弱 |
5. 應(yīng)用場景
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新能源領(lǐng)域:風(fēng)電場/光伏電站解決無功波動、低電壓穿越問題。
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工業(yè)負(fù)荷:軋鋼機(jī)、電弧爐等沖擊性負(fù)載的實(shí)時補(bǔ)償。
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城市電網(wǎng):地鐵、數(shù)據(jù)中心等敏感負(fù)荷的電壓穩(wěn)定。
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HVDC輸電:換流站無功支撐,提高輸電效率。
6. 技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展
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挑戰(zhàn):高成本(IGBT模塊)、散熱設(shè)計(jì)、大容量化(百M(fèi)Var級)。
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創(chuàng)新方向:
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采用碳化硅(SiC)器件提升效率。
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模塊化多電平(MMC)拓?fù)鋽U(kuò)展容量。
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與儲能結(jié)合實(shí)現(xiàn)“無功+有功”綜合調(diào)節(jié)。
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7. 典型案例
某風(fēng)電場安裝30MVar SVG后:
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功率因數(shù)從0.8提升至0.98;
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電壓波動由±15%降至±2%;
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年線損降低約12%,顯著提高并網(wǎng)穩(wěn)定性。
總結(jié)
SVG憑借快速響應(yīng)、高精度補(bǔ)償?shù)葍?yōu)勢,已成為智能電網(wǎng)不可或缺的無功調(diào)節(jié)設(shè)備。隨著電力電子技術(shù)進(jìn)步,其在新能源高滲透電網(wǎng)中的應(yīng)用將更加廣泛。