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【风电技术】SVG与SVC无功补偿装置的对比分析

导读: SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求,它可以向电网提供容性无功,也可以吸收电网多余的感性无功,SVG具有电流源的特性,输出容量受母线电压的影响很小。这一优点使SVG用于电压控制时具有很大的优势。

  与SVC相比,SVG在以下几方面优于SVC:

  一、工作原理不同

  (1)SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求,它可以向电网提供容性无功,也可以吸收电网多余的感性无功,把电容器组通常是以滤波器组接入电网,就可以向电网提供无功,当电网并不需要太多的无功时,这些多余的容性无功,就由一个并联的电抗器来吸收。电抗器电流是由一个可控硅阀组控制,借助于对可控硅触发相角的调整,就可以改变流过电抗器的电流有效值,从而保证SVC在电网接入点的无功量正好能将该点电压稳定在规定范围内,起到电网无功补偿的作用。

  (2)SVG以大功率电压型逆变器为核心,通过调节逆变器输出电压的幅值和相位,或者直接控制交流侧电流的幅值和相位,迅速吸收或发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功功率的目的。

  二、响应速度快

  一般SVC的响应速速是20—40ms;而SVG的响应速度不大于5ms,能更好的抑制电压波动和闪变,在相同的补偿容量下,SVG对电压波动和闪变的补偿效果最好。

  三、低电压特性好

  SVG具有电流源的特性,输出容量受母线电压的影响很小。这一优点使SVG用于电压控制时具有很大的优势,系统电压越低,越需要动态无功调节电压,SVG的低电压特性好,输出的无功电流与系统电压没有关系,可以看作是一个可控恒定的电流源,系统电压降低时,仍能输出额定无功电流,具备很强的过载能力;而SVC是阻抗型特性,输出容量受母线电压的影响很大,系统电压越低,输出无功电流的能力成比例降低,不具备过载能力。因此SVG的无功补偿能力与系统电压无关,而SVC的无功补偿能力随系统电压的下降线性降低。

  四、运行安全性能提高

  SVC以可控硅调节电抗加多组电容作为无功补偿的主要手段,极容易发生谐振放大现象,导致安全事故,系统电压波动大时,补偿效果受很大影响,运行损耗大;SVG配套电容器不需要设置滤波器组,不存在谐振放大现象,SVG是有源型补偿装置,是采用可关断器件IGBT构成的电流源装置,从而避免了谐振现象,运行安全性能大大提高。

  五、谐波特性

  SVC利用可控硅控制电抗器的等效基波阻抗,不仅受到系统谐波影响大,而且自身会产生大量的谐波,必须配套采用滤波器组,滤除SVC自身产生的谐波含量;SVG采用三电平单相桥技术,单相可输出5电平电压波形,采用载波移相的脉冲调制方法,不仅受系统谐波影响小,还可以抑制系统的谐波。与SVC相比,SVG采用多重化、多电平或脉宽调节技术等措施后,大大减少了补偿电流中的谐波含量。

  六、占地面积小

  在相同的补偿容量下,SVG的占地面积比SVC的减少1/2到2/3。 由于SVG使用的电抗器和电容器比SVC少,因此大大缩小了装置的体积和占地面积;SVC中的电抗器不仅本身体积比较大,而且考虑到相互间的安装间隔,整体占地面积较大。

  综上所述,SVG无功补偿装置由于响应速度快、谐波含量少、无功调节能力强等优点,可以大大改善电网的电能质量,目前已成为无功补偿技术的发展方向。

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