大功率电力 电子设备在运行过程中,除了要消耗大量有功功率外,还需要吸收大量的冲击性无功功率,这样就会引起配电网系统发生低功率因数、电压 波动与闪变、谐波、以及三相不平衡等问题,不仅使配电网供电电能质量逐步恶化,同时谐波还会引起配电网保护控制系统发生“拒动”、 “误动”等不利情况发生,降低配电网供电可靠性。在存在大量谐波分量的配电网系统中,进行无功补偿和谐波治理是非常必要中。因此, 将基于柔性交流输电技术的静止无功补偿装置(SVG)应用到配电网中,进行电力系统无功功率的补偿和谐波治理,对提高配电网供电电能质 量和供电可靠性,就显得非常有无功补偿与谐波治理实践应用研究意义。

有源滤波纯电容补偿

交流电能在 通过实际电力负荷消耗过程中,由于电力负荷不可能是纯容性或纯感性原因,这样就会导致负荷运行过程中,有相当一部分电能在不做功的 情况下被消耗掉,进而使配电网系统中无功功率容量不断降低,供电电能功率因素值降低。因此,需要对配电网系统中的电能功率因素进行 补偿,这便是静止无功发生器(StaticVarCompensator,SVG)需要完成的无功补偿任务。SVG无功发生器是配电网中满足无功快速准确可靠 补偿、减少谐波电流的无功补偿及谐波治理装置。SVG无功发生器的基本工作原理是将自换相桥式变流电路经电抗或直接并联到配电网系统 中,通过内部智能控制单元运行分析获得无功补偿策略,自动自适应的调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值(电压型无功补偿装置) ,或直接控制SVG装置交流侧电流(电流型无功补偿装置),就可以使该变流电路吸收或者发出满足配电网动态调节要求的无功容量,实现 对配电网无功的动态补偿和谐波治理作用。SVG无功发生器的主电路如图1所示:

考 虑预留20%的富裕量,即需补偿32A总谐波电流,因此I母和II母两段10kV母线侧进行谐波治理需要补偿的无功容量为:

SVG无功发 生装置在实际运行过程中,装置仅提供恒无功和负荷补偿两种运行方式。如果采取恒无功运行方式,则10kV配电网调度运行时所需设定的无 功值不应超出SVG装置能够提供的额定容量值,即无功容量为负的装置额定容量至正的装置额定容量间进行无功动态补偿;在负荷动态补偿方 式下,用户可以根据需求侧电力负荷实际情况选择SVG自动无功补偿配置及保护项,以充分利用SVG装置容量自动调节控制策略有效改善10kV 配电网的供电电能质量。另外,在计算SVG装置无功补偿容量时,不仅要考虑10kV配电网基波无功补偿容量,同时还要考虑在容量范围内补 偿配电网中存在的谐波分量,对配电网谐波进行有效治理,有效提高供电电能质量水平。根据统计计算,知I母和II母需要补偿的无功容量 分别为3.6MVA和3.9MVA。因此,I母和II母分别选用的SVG无功发生器装置计算所需容量为:3.6+0.57/2=3.85MVA,取SVG无功发生器补偿容 量为±4Mvar,同理II母SVG无功发生装置的补偿容量也取为±4Mvar。

如果正弦交流电压加 在设备上,产生的电流却不是正弦交流电流,这样的设备就称为非线性阻抗设备,简称非线性设备。不是正弦波形的交流电就含有谐波成分 ,所以非线性设备也称为谐波源。

有源滤波纯电容补偿

谐波容易使电网与补偿电容器之间发生并联谐振或串联谐振,使谐波电流放大几倍甚至几十倍,造成过 电流,引起电容器、与电容器相连的电抗器和电阻器的损坏,甚至引起严重事故。

谐波电流使电力系统中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电、 用电的使用效率。

有源滤波技术作为一种新型的 谐波治理方法,是消除谐波污染、提高电能质量的有效工具,与无源滤波技术相比,有着无可比拟的优势,主要表现在以下几个方面。

6.对个别补 偿电容器的接线应做到:对直接启动或经变阻器启动的感应电动机,其提高功率因数的电容可以直接与电动机的出线端子相 连接,两者之间 不要装设开关设备或熔断器。

(1)铁芯端采用优质硅钢片段面胶,使铁芯柱与 铁杵牢固结合在一起,大大减少了在运行时的噪音;

有源滤波纯电容补偿

低压无功功率是配电网重点关注的问题之一,目前治理手段相对丰富。低压电网进行无功补偿能带来如 下好处:提高功率因数,降损节 能或避免功率因数罚款;减少无功静态扰动,改善系统静态电压;减少无功动态扰动,改善系统暂态电压; 滤波补偿,兼顾谐波治理;降 低无功对配电容量的占用,提高系统输电能力,提高电压合格率。

大厦配电系统中由于大量单相非线性负荷的使用,谐波分量均以3次为主,从而造成系统零线电流 过大。3 次及其倍数次谐波对三角形 连接的变压器,会在其绕组中形成环流,使绕组过热;对全星形连接的变压器,当绕组中性点按地,而 该侧电网中分布电容较大或者装有 中性点接地的并联电容器时,可能形成3 次谐波谐振,使变压器附加损耗增加;同时零线电流过大会在零 线小于相线承载能力的系统中突 出表现为零线过热,损耗增加,当超过系统零线承载能力时,由于未设置零线保护断路器,将对系统造成更 大的危害及损失。