扬州SVG电能质量综合治理 微电网与电能质量

安科瑞SVG电能质量综合治理产品融合了无功补偿、有源滤波为一体，高效精准的治理 为企业用电质量贡献力量
SVG电能质量综合治理，依据传统无功补偿容量的算法，一般光伏电站需配置的无功补偿容量约为光伏系统发电容量的10%左右。针对新疆库尔勒尉犁县某20Mvar光伏发电系统，提出了35kV直挂式SVG和经由降压变与10kVSVG结合两种方案给项目部选择，终选用后种方案。产品中部分元件参数：SVG降压变压器S11-2000/35/10，变压器短路阻抗10%，装置为±2Mvar，系统小短路容量64MVA。
手动检测电压支撑情况，SVG未投入运行时，光伏发电系统并网点电压偏高，达到37.01kV。将SVG设定在恒电流运行模式，通过手动输入感性电流由-10A～-115A额定，观察SVG投入后的并网点电压波形。SVG运行-115A时，并网点电压为36.37kV,与未投入时电压相比降低0.64kV，和理论分析的数据（0.63kV）一致。
根据手动运行的情况，针对光伏发电系统的母线电压的情况以及参考裂解保护值设定，将SVG设定在恒电压运行模式，并网点目标控制电压为36.4kV（客户可以并网点电压修改目标控制电压值），运行SVG，观察SVG运行数据及并网点电压。

电力系统中引入SVG控制作用后,系统的状态参量将会发生变化,由于电力系统参数之间存在耦合现象,以及系统运行方式纷繁多样,SVG选择不同的安装地点时,系统的状态参量变化将不尽相同。 SVG的控制方式可归结为一种变结构控制方式,其目的是通过对电力系统局部结构参量的调整,提高母线电压的抗干扰能力,保证负荷母线电压满足给定约束条件,强化系统平衡点的生存能力,进而提高电力系统的结构稳定性。但是,考虑到电力系统的非线性特性,从整个系统的角度来看,局部性能的配置并不能保证全局性态的,局部参数的配置甚至可能改变系统的全局特性。 本文研究电力系统中SVG选择不同的安装地点时电力系统的电压稳定问题,以连续潮流法和小信号稳定分析法为基础,通过分析电力系统数学模型的特征值轨迹和特征值数量在SVG控制作用下的变化,研究SVC选择不同的安装地点时SVC控制作用对电力系统结构稳定性的影响。对于电力系统结构稳定性问题的研究可简化为两个方面：一是平衡点的存在问题;二是失稳方式问题。SVC选择不同的安装地点时,在电压稳定问题相关参量的特性得到改善的基础上,电力系统的失稳方式可能会发生改变,即电力系统的结构稳定性发生改变。 本文通过分析单机-负荷系统在引入SVC控制作用前后的特征多项式的变化,提出SVC控制作用的引入可能会改变系统的失稳方式,从而改变系统的结构稳定性。引入非线性动力学中的开折观点说明多机系统中引入SVC控制作用后系统结构稳定性改变的可能性。

SVG电能质量综合治理，抑制电压波动和闪变
电压波动和闪变主要是负荷的急剧变化引起的。负荷的急剧变化会导致负荷电流产生对应的剧烈波动，剧烈波动的电流使系统电压损耗快速变化，从而引起受电端电网电压闪变。引起电压闪变的典型负荷有电弧炉、轧钢机、电力机车等。
SVG能够快速地提供变化的无功电流，以补偿负荷变化引起的电压波动和闪象。
目前，抑制电压波动和闪变的方案是采用SVG。
抑制三相不平衡
配电网中存在着大量的三相不平衡负载，典型的如电力机车牵引负荷和交流电弧炉等。同时，线路、变压器等输配电设备三相阻抗的不平衡也会导致电压不平衡问题的产生。
SVG能够快速地补偿由于负载不平衡所产生的负序电流，始终保证流入电网的三相电流平衡，提高供用电的电能质量。
多种补偿功能
面向电网的应用
抑制系统振荡，提高电网稳定性，为电网安全保驾**。
由于区域电网的容量越来越大，这就要求补偿装置的容量也相应。在几百MVA级的无功补偿系统中，常用的方案是将SVG与SVC相结合，充分发挥SVG的快速特性和SVC的稳态性能，使系统在补偿特性、造价、可靠性等方面达到。
面向轧机、电弧炉、电气化铁路等领域的多种补偿功能
补偿负载无功功率——功率因数可达0.98以上，是闪变抑制装置。
补偿负载无功和谐波——即可以补偿无功，又可同时补偿谐波。
补偿负载三相不平衡——负序电流抑制装置。
补偿负载无功、谐波和三相不平衡——即可以补偿无功，又可同时补偿谐波和三相不平衡，是负载电能质量问题的解决方案。

电能质量综合治理目前理想的方案就是采用SVG，用以提高电网稳定性，增加输电能力，消除无功冲击，滤除谐波，平衡三相电网。
提高线路输电稳定性
在长距离输电线路上安装SVG装置，不但可以在正常运行状态下补偿线路的无功损耗，抬高线路电压，提高有效输电容量，而且可以在系统故障情况下提供及时的无功调节，阻尼系统振荡，提高输电系统稳定性。
维持受电端电压，加强系统电压稳定性
对于负荷中心而言，由于负载容量大，又没有大型的无功电源支撑，因此容易造成电网电压偏低甚至发生电压崩溃的稳定事故。而SVG具有快速的无功功率调节能力，可以维持负荷侧电压，提高负荷侧供电系统的电压稳定性。
补偿系统无功功率，提高功率因数，降低线损，节能降耗
电力系统中的大量负荷，如异步电动机、电弧炉、轧机以及大容量的整流设备等，在运行中需要大量的无功；同时，输配电网络中的变压器、线路阻抗等也会产生一定的无功，导致系统功率因数降低。
对电力系统而言，负荷的低功率因数会增加供电线路的能量损耗和电压降落，降低了电压质量。同时，无功也会导致发电、输电、供电设备的利用率降低；对于电力用户而言，低功率因数会增加电费支出，加大生产成本。

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针对三角形级联静止无功发生器(SVG)用于单相负荷电能质量综合治理时指令电流的计算方案进行了研究。将指令电流分为基波电流指令和谐波电流指令两部分。其中,基波电流指令的计算采用基于电纳补偿原理的理论,谐波电流指令的计算可采用单相谐波全补偿策略、以环流等于0为约束原则的谐波补偿策略、谐波均分补偿策略这3种谐波电流补偿策略,并从SVG每相电流有效值、SVG中开关器件的通态损耗、SVG中开关器件的电流容量3个角度对比了3种谐波补偿策略。在建立了低电压七电平SVG的仿真模型,并搭建了低压实验样机,分别通过仿真和实验验证了所述指令电流计算方案的正确性。

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