電力システムには、リアクティブな電力補償装置が不可欠です. 彼らの主な役割は、供給および流通システムの力率を強化することです, したがって、トランスミッションおよび変電所の利用を改善します, 電気効率の向上, 電力コストの削減. さらに, 長距離伝送ラインに沿って戦略的な場所に動的な反応性電力補償装置を設置すると、システムの安定性を強化できます, 伝送容量を増強します, 受信側とグリッド全体で電圧を安定させます.
反応性電力補償装置は、いくつかの発達段階を通じて進化しました. 初期の模範, 同期コンデンサー, かさばって費用がかかり、徐々に段階的に廃止されました. 2番目の方法, シャントコンデンサの使用, 低コストとインストールの容易さの利点を提供し、使用します. しかし, システム内の潜在的な高調波やその他の電力品質の問題のため, 純粋なコンデンサの使用はあまり一般的ではありません.
シリーズリアクターコンデンサ補償の現在の方法は、力率を強化するために広く採用されています. 継続的な生産と低負荷の変動性を備えたユーザーシステム用, 固定コンデンサによる固定補償 (FC) 一般的に推奨されます. または、または, コンタクタによって制御され、ステップで実装された自動補償は、中電圧と低電圧の両方の供給システムに適しています.
負荷の変化が迅速である場合、または衝撃負荷の存在下で迅速な補償が必要です, ゴム業界のミキサーなど, システムのリアクティブな電力が必要な場合、急速に変動します. しかし, 標準の反応性電力で使用されるコンデンサ自動補償システムは、グリッドからの切断と除去後に残留電圧を保持します. この残留電圧の大きさは予測不可能であり、 1-3 退院の時間. したがって, グリッドへの再接続は、コンデンサの内部放電抵抗によって残差電圧が50V未満に減少するまで待つ必要があります, 迅速な対応を排除します. さらに, システム内に重要な高調波が存在することは、LCチューニングフィルター補償装置を意味します, 直列にコンデンサと原子炉を含む, コンデンサの安全性を確保するためにかなりの能力が必要です. これは、システムの過剰補償にもつながる可能性があります, その結果、容量性システムが生じます.
静的var補償器 (SVC), 静的反応性電力補償装置の一種, このように開発されました. その典型的な構成は、サイリスタ制御反応器で構成されています (TCR) 固定コンデンサと組み合わせて (FC) 銀行, 多くの場合、原子炉の特定の割合とのシリーズ接続が必要です. SVCの重要性は、TCR内のサイリスタのトリガー遅延角を調整することにより、リアクティブ電力を継続的に調整する能力にあります. SVCは主に中程度および高電圧の配電システムで使用されており、特に大きな負荷容量を持つシナリオに適しています, 深刻な高調波の問題, ショック負荷, 負荷の変動率が高い, 製鉄所など, ゴム産業, 非鉄冶金, 金属処理, および高速鉄道.
パワーエレクトロニクステクノロジーの進歩により, 特にIGBTデバイスの出現と制御技術の強化により, 新しいタイプのリアクティブ電力補償装置が出現しました, コンデンサや原子炉に基づく従来のデザインとは異なります. この機器は静的なvarジェネレーターです (SVG), PWMパルス幅変調制御テクノロジーを利用して、容量性の反応力を生成するか、誘導性反応力を吸収します. 従来のシステムとは異なります, SVGは、コンデンサではなく、マルチレベルテクノロジーまたはPWMテクノロジーを採用しているブリッジタイプのコンバーターサーキットに大きく依存しています, 使用中のシステムインピーダンス計算の必要性を排除します. さらに, SVGは、フットプリントが小さくなることの利点と、継続的な動的ベースでリアクティブな電力を迅速かつスムーズに調整する能力を提供します, 双方向の容量性および帰納的補償を提供します.
SVGおよびSVCリアクティブ電力補償装置の比較分析
1. さまざまな原則
a. SVCは動的な反応性電源と見なすことができます. グリッドの接続のニーズに基づいています, グリッドに容量性の反応力を供給するか、グリッドの過剰な帰納的反応力を吸収することができます. これは、コンデンサバンクを接続することで達成されます, 通常、フィルターバンク, グリッドに. グリッドがあまり反応性のある電力を必要としない場合, 過剰な容量性反応性出力は、平行接続反応器によって吸収されます. 原子炉電流は、チリスタバルブグループによって制御されます. サイリスタトリガーの位相角を調整します, 原子炉を流れる電流のRMS値は変更できます. これにより、グリッドアクセスポイントのSVCが、指定された範囲内の電圧を安定させるのに十分な反応電力を提供することが保証されます。, これにより、グリッドの反応性電力を補正します.
b. SVGは、コアとして高出力電圧インバーターを採用しています. インバーターの出力電圧の振幅と位相を調整することにより, または、AC側電流の振幅と位相を直接制御する, SVGは、必要な反応電力を迅速に吸収または放出します. これにより、反応力の迅速かつ動的な調節が可能になります.
2. 異なる応答速度
SVCの応答速度は一般に20〜40msの範囲です, 一方、SVGの応答は10msを超えません, 電圧の変動とちらつきのより効果的な抑制を可能にする. 同じ補償能力があります, SVGは、電圧の変動とちらつきを軽減する最良の結果を提供します.
3. 異なる低電圧特性
SVGは現在のソースのように動作します, その出力容量は、バスの電圧の影響を最小限に抑えます. この品質により、SVGは電圧制御アプリケーションで大きな利点をもたらします. システム電圧が低いほど, より必要な動的反応性電力調整が行われます. SVGの優れた低電圧特性は、反応電流の出力がシステム電圧に依存しないことを意味します. 制御可能と見なすことができます, システム電圧が低下した場合でも定格の反応性電流を提供し続ける定電流源, 堅牢な過負荷容量を実証します. 対照的に, SVCはインピーダンスタイプの特性を示します, 出力容量は、バスの電圧の影響を強く受けています. システム電圧が低下するにつれて, Reactive電流を出力するSVCの能力は比例して減少します, 過負荷を処理する能力がない. その結果, SVGの反応性電力補償は、システム電圧の影響を受けません, SVCの補償容量は、システム電圧が低下すると直線的に減少します.
4 さまざまな操作安全性能
SVCは、反応性電力補償の主な手段として、サイリスタ調整後リアクタンスと複数のコンデンサを取得します, これは、共鳴増幅現象が非常に発生しやすいです, 安全事故につながります, そして、システムの電圧が大きく変動するとき, 補償効果は大きな影響を受けます, そして、操作の損失は大きいです; SVGサポートコンデンサはフィルターバンクをセットアップする必要はありません, そして、共鳴増幅現象は存在しません, また、SVGはアクティブタイプの補償装置です, そして、それはIGBTで構成される現在のソースデバイスです, これは切り替え可能なデバイスです, したがって、共鳴現象を回避し、運用の安全性能を大幅に改善する. SVGはアクティブな補償装置です, これは、スイッチ可能なデバイスIGBTで構成される現在のソースデバイスです, したがって、共鳴現象を回避し、運用の安全性能を大幅に改善する.
5. さまざまな高調波特性
SVCは、シリコン制御整流器を採用しています (scr) 反応器の同等の基本的インピーダンスを管理する. これにより、システムハーモニクスの影響を受けやすくするだけでなく、かなりの数の高調波を生成させます. これを軽減するために, SVCは、独自の高調波排出を排除するためにフィルターバンクとペアにする必要があります. 一方で, SVGは、3レベルの単相ブリッジテクノロジーを利用しています, 単相で5階の電圧波形を生成できる, キャリアの位相シフトパルス変調法を使用します. このアプローチにより、SVGはシステムハーモニクスの影響を受け、さらにはそれらを抑制することができます. SVGは、乗算などの手法を組み込むことにより、補償電流の高調波含有量を大幅に削減します, マルチレベル, またはパルス幅変調, SVCよりも利点を提供します.
6. 異なるスペース要件
SVGは、そのスペースを占有します 1/2 に 2/3 同じ補償能力を提供する場合、SVCのそれよりも小さい. SVGがより少ない原子炉とコンデンサを使用すると、デバイスのサイズとフットプリントの両方が大幅に減少します. 対照的に, SVCの原子炉は大きいだけでなく、設置のためのより多くのスペースも必要です, その結果、全体的なフットプリントが大きくなります.
