变电所SVG应用分析.pdf

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1、电能质量管理变电所SVG应用分析高颂九(浙江宁波市鄞州供电局，浙江宁波315100)[摘要]介绍静止无功发生器(sVG)的工作原理和特点、应用实例和注意事项。关键词谐波无功电容器SVG有源滤波0引言大负荷约13．6万kW，出现在夜间低谷时段，白天最大负荷约7．3万kw。该区域由3座变电所供电，110kw甲村为补偿负荷的无功功率，提高功率因数，变电所常集变2×5万kVA、110kV钱岙变1×5万kVA(I期)、35kV中安装并联电容器；但并联电容器对谐波电流有放大作横溪变2×1万kVA。该区域谐波污染严重，曾多次发生用，会起并联谐振，影响电能质量，危及电网安

2、全，且易变电所电容器烧毁、继电保护误动等事故。导致电容器本体发生故障。因而，在有大量谐波的变电在夜间负荷集中时段(也是冶炼企业利用用电低谷时所，进行无功补偿非常必要，并且补偿方案既要使无功得段集中生产的时候)，变电所母线电压畸变率已达到到有效补偿、功率因数得到提高，又要不放大甚至能抑制6．59／6，超出国家标准10kV／4的限值；而谐波电流分谐波，从而提高电能质量，防止电容器烧毁。量，也达到基波电流的8。根据国标GB／T14549—93《电能质量公用电网谐1SVG的原理和特点波》，公用电网谐波电压C相电压限值见表1；标准电压为10kV，基准短路容量为100

3、MVA，谐波次数及谐波电流SVG以三相大功率电压逆变器为核心，输出电压通过允许值见表2。变压器或电抗器接人系统，调节其输出电压幅值与系统电表1公用电网谐波电压(相电压)限值压幅值的关系可确定输出功率的性质和容量，当其幅值大于系统侧电压幅值时输出无功，反之吸收无功。SVG的工作原理与有源滤波器(APF)基本相同，通过TA实时检测线路电流，并把检测到的模拟量转化为数字表2谐波次数及谐波电流允许值信号处理器中的数字信号，经过比较，数字信号处理器产谐波次数2345678910t11213生宽频脉冲调制信号以驱动IGBT功率模块，通过线路电谐波电流允许值，A2620

4、l3208．5156．46．85．19．34．37．9抗器向电网输出与电网谐波电流相位相反而大小相等的电谐波次数l4l5l6l718l9202122232425流，从而达到滤除谐波、净化电网电流的目的。谐波电流允许值，A3．74．13．262．85．42．62,92．34．5214．1在用SVG或APF进行无功补偿时，理论上无功能量钱岙变1OkV侧短路容量在最小运行方式下为是在三相之间来回传递的，不需要贮能元件，但为维持桥220MVA，根据国标GB／T14549—93《电能质量公用电网式交流电路的正常工作，其直流侧仍需要电感或电容作为谐波》中的折算公式，其

5、允许的谐波电流值应放大2．2储能元件，且储能元件的容量远小于所能提供的无功容倍。表3为夜间负荷集中时段实测谐波电流值以及变压器量；作有源滤波器时，需贮能元件，但也不大。所以，总满载时谐波的估算值。体来说，APF和SVG均需一个容量不大的储能元件。表310kY谐波电流值及超标情况APF和SVG虽然在原理和结构上基本一致，但性能有所差异。APF可以较好地滤除谐波，而SVG在进行无功补偿的同时，一般仅能实现低频次(19次及以下)谐波的滤除，但在实际工程应用中已能满足要求。2110kV钱岙变应用实例2．1谐波现状分析注：、／为谐波未超标，×为谐波超标。ll0kV钱

6、岙变所在云龙区域冶炼企业较多，该区域最从表3可以看出，在实测当日主变负载率约5O的情收稿日期：201卜O5—3O况下，5次谐波和7次谐波电流超标严重，其他合格。作者简介：高颂九(1969一)，高级工程师，从事电网基建、生产运行2．2治理方案的技术和管理工作。根据上述谐波情况，采用SVG进行滤波和无功补电工技术l2011l9期『23电能质量管理偿，其中SVG容量的选择是关键。由(出／T1454993的变化，测试装置的开环无功输出性能。《电能质量公用电网谐波》附录A中的谐波电流计算公式(2)恒无功方式，可使装置输出恒定的无功，通过这种方式可以测量装置跟踪无功的

7、准确性和阶跃响应速度。J一，＼V／h∑()。可知，需补偿的谐波电流J一一，(3)恒电压方式，以系统的电压稳定在用户设定电压值(J)4-(J)=~／(1O4A一44A)。+(54A一33A)一为目标来调节装置的无功输出。当系统电压低于用户设定63．6A，需补偿的谐波容量qh—1．732×10kV×63．6A=的电压参考时，装置输出容性无功以提升系统电压；当系1．1Mvar，再考虑2O9／6的裕度，则为1．32Mvar。统电压高于该值时，装置输出感性无功以降低系统电压。功率因数的考核按时段进行，负荷高峰时段的功率(4)负荷补偿方式，装置通过检测负荷侧的电流自动

8、因数要求在0．96～1．0，负荷低谷时段的功率因数要求调节电流输出