智能无功补偿装置是目前补偿无功的通用装置,补偿效果好,安全性能高,是电网改造中重要的组成部分。智能无功补偿装置原理是什么呢,小编今天就是HDS型静止无功发生器为例进行讲解。
早在20世纪70年代就日本研制出了 20MVA
的采用强迫换相晶闸管桥式电路的SVG,1980年1991年和1994年日本和美国分别研制成功了80MVA和10OMVA的采用GTO晶闸管的SVG,这就是最早的智能无功补偿装置。而今天,河南汇德电气的HDS型SVG,已经是升级几代后的产品,实现了模块化生产的同时,更实现了自动智能操控补偿的效果。
在单相电路中 , 与基波无功功率有关的能量是在电源和负载之间来回往返的。但是在平衡的三相电路中 , 不论负载的功率因数如何 ,
三相瞬时功率之和是一定的 , 在任何时刻都等于三相总的有功功率。因此总体上看,在三相电路的电源和负载之间没有无功能量的来回往返
,无功能量是在三相之间来回往返的。所以 , 如果能用某种方法将三相各部分总体上统一起来处理 , 则因为总体来看三相电路电源和负载间没有无功能量的传递 ,
在总的负载侧就无需设置无功储能元件。三相桥式变流电路实际上就具有这种将三相各部分总体上统一起来处理的特点。因此, 理论上讲 ,SVG
的三相桥式变流电路的直流侧可以不设储能元件。但实际上 , 考虑到交流电路吸收的电流并不仅含基波 , 其谐波的存在多少会造成总体来看有少许无功能量在电源和 SVG
之间往返。所以,为维持桥式交流电路的正常工作 ,
其直流侧仍需要一定大小的电感或电容作为储能元件,但所需储能元件的容量远比SVG所能提供的无功容量要小。根据直流侧储能元件的不同,SVG分为采用电压型桥式电路和电流型桥式电路两种类型,分别采用电容和电感两种不同的储能元件。对电压型桥式电路
, 还需再串联上连接电抗器才能并入电网;对电流型桥式电路 , 还需在交流侧并联上吸收换相过电压的电容器。
HDS静止无功发生器 (SVG)是指采用全控型电力电子器件组成的桥式变流器来进行动态无功补偿的装置,基本原理是将桥式变流电路通过电抗器并联 (
或直接并联 ) 在电网上 , 适当调节桥式变流电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流 , 使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流 ,
从而实现动态无功补偿的目的。SVG的调节速度更快,运行范围宽,而且在采取多重化或PWM 技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量。更重要的是 ,SVG
使用的电抗器和电容元件远比SVC中使用的电抗器和电容要小 , 这将大大缩小装置的体积和成本。