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SVG培训 设计室 10.11.02 SVG工作原理及运行特性 工作原理 ★ 基于大功率换流器，以电压型逆变器为核心，直流侧采用直流电容为储能元件以提供电压支撑。在运行时相当于一个电压、相位和幅值均可调的三相交流电源。 ★ 逆变器正常运行依赖于直流侧的电压支撑，在逆变器接入交流电源时，由各IGBT反向续流二极管构成整流器， 对直流电容器充电；正常运行后，直流电容器的储能将会用来满足逆变器的内部损耗， 电容电压会下降，必须不断的对电容器充电补能使电压保持在工作范围。 通过使逆变器输出电压滞后系统电压一个很小的角度来实现， 逆变器从系统吸收少量有功满足其内部损耗， 保持电压水平。改变逆变器输出电压的幅值，达到发出或吸收无功的目的。 稳定时，链式SVG输出的无功电流如下式: SVG工作原理及运行特性 SVG原理示意图 IL可以通过调节UI来连续控制，从而连续调节SVG发出或吸收的无功。 运行模式 波形和向量图 说明 空载运行 UI=US IL=0 容性运行 UIUS IL为容性电流 感性运行 UIUS IL为感性电流 SVG工作原理及运行特性 运行特性 ★ SVG的工作原理决定了无论交流系统电压为多少，它都可以在其最大的容性或感性范围内独立控制其输出电流，欠压条件下无功调节能力更强 。 ★ SVC为阻抗型，输出无功电流随母线电压降低而线性下降。 ★ SVG、SVC电压电流特性曲线如图： SVG工作原理及运行特性 SVG链式结构 每相由若干单相桥串联组成，如图所示： SVG工作原理及运行特性 SVG链式结构特点 ★ 总的电压输出和整个装置的容量可以成倍提高； ★ 可以对串联的每个桥采用不同的驱动脉冲，使每个桥输出电压所含谐波大小和相位不同，使最终叠加的总输出电压谐波含量很小； ★ 链式结构可以模块化，而且在设计时便于采用冗余设计，串连桥链中某一个损坏可以被旁路，不影响整个桥链的工作，便于容量扩展； ★ 链式结构三相相互独立，在系统不平衡时其可通过三相独立控制，正常投入运行，更好的提供电压支撑； ★ 链式结构不足：三相独立且每个单相桥直流侧分隔，装置在工作时，直流侧电压波动较大，因而直流侧需要安装容量较大的电容器，同时串联的单相桥直流侧电压可能不平衡，因此需平衡直流侧电容，否则影响装置安全。 SVG一次系统 结构 如图，组成部分主要为串联电阻箱、串联电抗器、启动柜、功率柜、控制屏。三相逆变功率单元为星接。 SVG一次系统 串联电阻 ★ SVG采用电压源逆变器结构，连接电抗(或等值电抗)及等效电阻较小，由SVG无功电流公式可知，驱动脉冲一个小的角度偏移误差可能导致STATCOM装置出现过电流进而引起输出电流波动，增大Ｒ相当于增大系统阻尼系数，减小输出电流过冲和震荡 ；另由于对SVG装置损耗有明确要求（大型SＶＧ装置的效率都要求在96％以上），因此串联等效电阻R并不提倡使用。限于目前条件，使用串联电阻作为临时应对措施，在后续工程验证中需进一步分析。 ★现阶段控制器精度达到0.01电角度，即0.55μs。 不同容量对应的串联电阻值： ★ 2M：1Ω 3M：0.67Ω 5M：0.4Ω 8M：0.25Ω 10M：0.2Ω SVG一次系统 串联电抗器 ★作用：限制无功输出电流；滤除装置产生的高次谐波；将两个电压源连接起来。电感值增大时，滤除补偿电流高次谐波效果较好，但装置补偿电流减小。 ★选取：通常工程选用装置总容量的１０％～２０％。 SVG一次系统 启动柜 由接触器、旁路电阻、电压互感器、电流互感器、避雷器组成。 SVG一次系统 启动柜 ★主要作用：实现SVG自励启动，限制上电时直流电容的充电涌流，避免IGBT模块、直流电容损坏。SVG上电时，旁路电阻串于充电回路，起限流保护作用；需将电阻通过接触器旁路后SVG方能投入运行。设计有接触器与上端口断路器的互锁，保证断路器“合”状态时接触器执行“合”动作。 ★其他作用：线电压、相电流二次信号输出；阀端过电压保护。 ★单相旁路电阻选用两只640Ω/2kW并联，时间常数约为100ms。 ★启动柜尺寸：额定容量10M以下 1200×1500 ×2400。 SVG一次系统 功率柜 ★功率柜采用抽屉式结构设计，结构紧凑，便于安装； ★对装置整体发热进行估算，设计有专门风道，合理选取散热风量，现在主要采用3000m3/h和4000m3/h两款风机，如3M、5M-3000×6m3，8M-4000×8m3。 ★功率柜尺寸：3M、5M 4400X1500X2800 8M 5200X1500X2800 10M 7400X1500X2800 SVG一次系