重庆SVG电能质量综合治理 电能质量分析 电能质量规范

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
在配电网中,越来越多的异步电动机、变压器和冲击性负荷消耗大量的无功功率;在输电网中,越来越多的远距离输电导致系统电压偏低、动态无功支撑不足。如何保证供电的质量、电网运行的安全性、可靠性和经济性成为电力系统研究中的焦点。 补偿配电网中负荷消耗的无功功率以提高输电网的输电能力和稳定性手段是并联无功补偿装置,而静止无功补偿器(SVC)是目前应用为广泛的无功补偿装置。在SVC的各种特性研究中,影响SVC动态无功补偿能力的重要特性即为SVC的响应时间特性。 仿真分析与统计分析SVC的电磁暂态模型确定了SVC的响应时间,澄清了SVC响应时间长期混乱的概念。根据SVC的响应时间建立用于电磁暂态分析的SVC的瞬时电流源模型与用于机电暂态分析的SVC电流源相量模型,简化了SVC的数学模型。利用建立的SVC瞬时电流源模型,研究了SVC对于冲击负荷补偿的效果,给出了优化的控制策略;利用所建立的SVC电流源相量模型,研究了SVC提高南方电网电压稳定性的效果,给出了相应的控制策略。

SVG电能质量综合治理在主动配电网中，一方面由于分布式电源和非线性波动性负荷的种类复杂多样，特别是风电、光伏发电输出功率的波动性、随机性、间歇性特点，常常导致主动配电网内电源与负荷之间功率难以平衡；另一方面由于电力电子设备大量使用，如并网逆变器、固态开关、电动汽车充电装置等，导致主动配电网中的电能质量问题较为复杂且**。
主动配电网的电能质量问题主要包括：电压与电流谐波、电压暂降、电压突升、电压短时中断、电压波动与闪变、电压与电流不平衡分量、谐振等。对此多种电压质量、电流质量并存的复杂电能质量问题，迫切需要一种电能质量的综合治理技术，因此集串联型与并联型装置于一体的综合型统一电能质量控制器有了用武之地。

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。

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。
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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