Reaktive Stromkompensationsgeräte sind in Stromversorgungssystemen von wesentlicher Bedeutung. Ihre Hauptaufgabe ist es, den Leistungsfaktor der Versorgungs- und Verteilungssysteme zu verbessern, So verbessern, Steigerung der elektrischen Effizienz, und Reduzierung der Stromkosten. Zusätzlich, Die Installation von dynamischen Geräten für die Stromkompensation an strategischen Standorten an Langstreckenübertragungsleitungen kann die Stabilität des Systems stärken, Vergrößerung der Übertragungskapazität, und stabilisieren die Spannung am Empfangsende und im gesamten Netz.

Reaktive Stromkompensationsgeräte haben sich in mehreren Entwicklungsstadien entwickelt. Das frühe Exemplar, der synchrone Kondensator, war sperrig und kostspielig und wurde allmählich ausgeschaltet. Die zweite Methode, Mit Shunt -Kondensatoren, bietet die Vorteile von geringen Kosten und einfache Installation und Verwendung. Jedoch, Aufgrund potenzieller Harmonischer und anderer Probleme mit der Stromqualität im System, Die Verwendung reiner Kondensatoren ist weniger verbreitet geworden.

Die aktuelle Methode der Serienreaktorkondensatorkompensation wird häufig angewendet, um den Leistungsfaktor zu verbessern. Für Benutzersysteme mit kontinuierlicher Produktion und Variabilität mit geringer Last, feste Kompensation mit festen Kondensatoren (Fc) wird im Allgemeinen empfohlen. Alternativ, Die automatische Kompensation, die von Schützen gesteuert und in Schritten implementiert wird.

Eine schnelle Kompensation ist erforderlich, wenn die Laständerungen schnell oder in Gegenwart von Schockbelastungen sind, wie in den Mixern der Gummiindustrie, wo die reaktiven Leistungsbedürfnisse des Systems schnell schwanken. Jedoch, Kondensatoren, die in Standard -Automatikkompensationssystemen der Reaktiv Leistung verwendet werden. Die Größe dieser Restspannung ist unvorhersehbar und erfordert 1-3 Minuten zum Entladen. daher, Die Wiederverbindung zum Netz muss warten, bis die Restspannung durch den internen Entladungswiderstand des Kondensators auf unter 50 V reduziert wird, schnelle Reaktion ausschließen. Darüber hinaus, Das Vorhandensein signifikanter Harmonischer im System bedeutet, dass LC -Tuned Filter Compensation -Geräte abgestimmt, bestehende Kondensatoren und Reaktoren in Reihe, Erfordern Sie eine erhebliche Kapazität, um die Sicherheitskondensatorsicherheit zu gewährleisten. Dies kann auch zu einer Über-Kompensation von Systemen führen, was zu einem kapazitiven System führt.

Der statische VAR -Kompensator (SVC), eine Art statischer Reaktive -Leistungskompensationsgerät, wurde so entwickelt. Die typische Konfiguration besteht aus einem Thyristor -kontrollierten Reaktor (TCR) kombiniert mit einem festen Kondensator (Fc) Bank, Oft benötigen eine Serienverbindung mit einem bestimmten Anteil von Reaktoren. Die Bedeutung des SVC liegt in seiner Fähigkeit, die reaktive Leistung kontinuierlich einzustellen, indem der Auslöserverzögerungswinkel der Thyristoren innerhalb des TCR moduliert wird. SVCs werden hauptsächlich in mittleren und Hochspannungsstromverteilungssystemen verwendet und eignen sich besonders für Szenarien mit großen Lastkapazitäten, schwere harmonische Probleme, Stoßlasten, und hohe Lastschwankungen, wie in Stahlmühlen, Die Gummiindustrie, Nichteisen-Metallurgie, Metallbearbeitung, und Hochgeschwindigkeitsbahnen.

Mit der Weiterentwicklung der Energieelektronik -Technologie, insbesondere mit dem Aufkommen von IGBT -Geräten und verbesserten Steuerungstechniken, Es ist eine neue Art von Reaktiv -Leistungskompensationsgeräten entstanden, Unterscheidet von den traditionellen Designs, die auf Kondensatoren und Reaktoren basieren. Dieses Gerät ist der statische VAR -Generator (Svg), Dies verwendet die PWM-Kontrolltechnologie der Pulse-Breitenmodulation, um entweder kapazitive Blindleistung zu erzeugen oder induktive Reaktive zu absorbieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, SVGs verlassen sich nicht stark auf Kondensatoren, sondern auf Bridge-Konverterschaltungen mit Multilevel-Technologie oder PWM-Technologie, Beseitigen Sie die Notwendigkeit von Systemimpedanzberechnungen während der Verwendung. Darüber hinaus, SVGs bieten die Vorteile eines kleineren Fußabdrucks und die Fähigkeit, die reaktive Leistung schnell und reibungslos auf kontinuierliche dynamische Basis anzupassen, Bereitstellung bidirektionaler kapazitiver und induktiver Entschädigung.

Vergleichende Analyse von SVG- und SVC -Reaktiven -Leistungskompensationsgeräten

1. Verschiedene Prinzipien

A. SVC kann als dynamische reaktive Stromquelle angesehen werden. Basierend auf den Verbindungsbedürfnissen des Netzes, Es kann entweder eine kapazitive Blindleistung für das Gitter versorgen oder die übermäßige induktive Reaktive des Netzes absorbieren. Dies wird erreicht, indem eine Kondensatorbank verbindet, Typischerweise eine Filterbank, zum Netz. Wenn das Netz nicht viel reaktive Kraft erfordert, Jede überschüssige kapazitive Blindleistung wird von einem parallel verbundenen Reaktor absorbiert. Der Reaktorstrom wird von einer Thyristorventilgruppe gesteuert. Durch Einstellen des Phasenwinkels der Thyristorauslöser, Der RMS -Wert des durch den Reaktor fließenden Stroms kann verändert werden. Dies stellt sicher, dass der SVC am Gitterzugangspunkt gerade genug reaktive Leistung bietet, Dadurch wird die Blindleistung des Netzes kompensiert.

B. SVG verwendet einen Hochleistungsspannungswechselrichter als Kern. Durch Einstellen der Amplitude und Phase der Ausgangsspannung des Wechselrichters, oder direkt die Amplitude und Phase des Wechselstromstroms steuern, SVG absorbiert oder emittiert schnell die notwendige reaktive Kraft. Dies ermöglicht eine schnelle und dynamische Regulation der reaktiven Leistung.

2. Unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeiten

Die Reaktionsgeschwindigkeit von SVC liegt im Allgemeinen zwischen 20 und 40 ms, Während die Reaktion von SVG 10 ms nicht überschreitet, Ermöglichen eine effektivere Unterdrückung von Spannungsschwankungen und Flackern. Mit der gleichen Kompensationskapazität, SVG liefert die besten Ergebnisse bei der Minderung von Spannungsschwankungen und zum Flackern.

3. Unterschiedliche Niedrigspannungseigenschaften

SVG verhält sich wie eine aktuelle Quelle, mit seiner Ausgangskapazität minimal durch Busspannung beeinflusst. Diese Qualität verschafft SVG einen erheblichen Vorteil bei Spannungskontrollanwendungen. Je niedriger die Systemspannung, Die notwendigere dynamische reaktive Leistungsregulation wird. SVGs überlegene Niedrigspannungseigenschaften bedeuten, dass sein Ausgang des reaktiven Stroms unabhängig von der Systemspannung ist. Es kann als kontrollierbar angesehen werden, Konstante Stromquelle, die weiterhin einen reaktiven Strom liefert, selbst wenn die Systemspannung sinkt, Demonstration einer robusten Überlastkapazität. Im Gegensatz, SVC zeigt Impedanzeigenschaften vom Typ Impedanz, mit Ausgangskapazität stark von der Busspannung beeinflusst. Wenn die Systemspannung abnimmt, Die Fähigkeit von SVC, reaktiven Strom auszugeben, verringert sich proportional, ohne die Fähigkeit, Überlastungen zu handhaben. Folglich, Die Reaktive Leistungskompensation von SVG wird durch die Systemspannung nicht beeinflusst, Während die Kompensationskapazität von SVC linear abnimmt, wenn die Systemspannung fällt.

4 Andere Betriebssicherheitsleistung

SVC nimmt die Thyristor-Adjusted Reactance und mehrere Kondensatoren als Hauptmittel für die Kompensation der Reaktive, Das ist sehr anfällig für Resonanzverstärkungsphänomen, was zu Sicherheitsunfällen führt, und wenn die Systemspannung stark schwankt, Der Kompensationseffekt ist stark betroffen, und der Betriebsverlust ist groß; SVG unterstützende Kondensatoren müssen keine Filterbank einrichten, und das Phänomen der Resonanzverstärkung existiert nicht, und das SVG ist ein aktives Kompensationsgerät für aktives Typ, und es ist ein aktuelles Quellgerät, das aus IGBT besteht, Das ist ein schaltbares Gerät, So vermeiden. SVG ist ein aktives Kompensationsgerät, Dies ist ein aktuelles Quellgerät, das aus schaltbarem IGBT besteht, So vermeiden.

5. Verschiedene harmonische Eigenschaften

SVC verwendet mit Silizium kontrollierte Gleichrichter (Scr) Um die äquivalente grundlegende Impedanz des Reaktors zu verwalten. Dies macht es nicht nur anfällig für Systemharmonische, sondern führt auch dazu, dass es eine erhebliche Anzahl von Harmonischen erzeugt. Um dies zu mildern, SVC muss mit einer Filterbank kombiniert werden, um ihre eigenen harmonischen Emissionen zu beseitigen. Auf der anderen Seite, SVG verwendet dreistufige einphasige Brückentechnologie, in der Lage, fünfstufige Spannungswellenformen in einer Phase zu erzeugen, und setzt Trägerphasenverschiebungspulsmodulationsmethoden ein. Dieser Ansatz macht SVG weniger von Systemharmonischen und ermöglicht es ihm, sie zu unterdrücken. SVG reduziert den harmonischen Inhalt im Kompensationsstrom signifikant, indem Techniken wie die Multiplikation einbezogen werden, Multi-Level, oder Pulsbreitenmodulation, einen Vorteil gegenüber SVC bieten.

6. Unterschiedliche Raumanforderungen

SVG nimmt einen Raum ein, der ist 1/2 Zu 2/3 kleiner als die von SVC, wenn die gleiche Kompensationskapazität bereitgestellt wird. Die Verwendung weniger Reaktoren und Kondensatoren durch SVG verringert sowohl die Größe als auch den Fußabdruck des Geräts erheblich. Im Gegensatz, Die Reaktoren von SVC sind nicht nur größer, sondern erfordern auch mehr Platz für die Installation, was zu einer größeren Gesamtfläche führt.