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高压SVG在复杂电网环境下的控制能力

作者:威尼斯人app 发布时间:2020-11-10 11:25 点击:

  随着我国电力市场改革和电源布局调整的有序推进,分布式光伏、分散式风电、微型燃气轮机、电动汽车等分布式的接网规模正逐步扩大。造成高比例的分布式系统和各种复杂负载的接入,对我国电力系统配电网带来的影响逐渐引起了整个电力行业的关注。

  如何提高配电网的强度及稳定性,增强其对分布式电源的消纳能力,是扩大分布式电源应用规模所需要解决的关键问题之一。而高压静止无功补偿器这一能源领域的新设备,正是解决电能质量问题的“良方”。

  高压静止无功发生器,简称高压SVG,又称链式STATCOM,是目前最先进的并联型柔性交流输电装置。由于采用了多电平技术,高压SVG具有输出谐波特性好、元件开关频率低,适用于高压系统的特点。

  目前,高压SVG已经广泛应用在输配电系统中,用于提高电网的输送能力,改善电网稳定性。在接入高比例分布式电源的配网系统中,高压SVG可通过向配网系统提供无功补偿支撑、抑制谐波和消除三相不平衡等功能。改善配网网架结构,从而提高配网对高比例可再生能源的消纳能力。

  但由于复杂的配电网环境及高比例分布式电源的接入对高压SVG的输出特性和响应速度提出了更高的要求。为了保证高压SVG产品能够有效地调节系统无功,消除配网电压波动,抑制电网谐波补偿、消除三相不平衡补偿,提高分布式电源的低电压穿越能力要求,这就对高压SVG的控制器处理能力和响应速度提出更高的要求。

  传统高压SVG的控制器处理能力弱和响应速度慢,不但会造成高压SVG的系统动态响应差、电流波形控制能力差谐波畸变率大,影响连接电抗器的电感值选择,进而影响系统成本,同时还会增加设备与系统谐振的机率,降低系统稳定性。

  特变电工600089)高压TSVG装置,采用了高性能控制器。控制器内部软件系统采用内环控制器与外环控制器分离架构,硬件系统采用DSP+FPGA异构多处理器并行控制计算硬件架构。控制器充分利用异构处理器性能特点,优化、设计软件并行算法,在保证可靠性和低成本的同时,最大限度地提升了控制器的系统性能。

  较传统控制器,特变电工TSVG采用高性能控制器极大的提高了系统动态相应特性和稳态控制精度。采用该控制器的高压SVG装置,其电流阶跃响应时间可由目前行业标准规定的10ms缩短到200us。

  特变电工TSVG由于控制器控制精度和响应时间的提高,高压TSVG的稳态最小输出电流可由额定电流5%降低到0.3%以下,降低了系统损耗,体现了系统的低功耗特性。

  控制器性能提升,使高压TSVG中连接电抗器的电感量由12%下降到8%,降低了设备成本和工作噪声,提高了系统动态补偿范围,在保证性能指标和系统稳定性的同时降低了系统成本。

  某化工厂负载为10kV电压等级,存在大量的谐波含量,导致并联电容器及一次开关经常损坏,出现多次停电事故,既损坏设备,又增加维护费用,还影响企业生产运营。经过1个多月的实地考察及问题分析,特变电工SVG成功解决谐波造成的系统问题,数据检测发现谐波抑制效果非常优异,彻底为该化工厂解决了工厂电能质量问题。

  特变电工通过改进的高压TSVG控制器性能,进一步扩展了SVG在高压输配电网中的适用工况,更好的适应了高比例分布式电源接入、各种复杂负载环境及配电网的应用需求,特变电工SVG充分发挥了电能质量解决方案的优势,为加快我国和谐绿色电网的建设贡献力量。

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