解析：無(wú)功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)發(fā)展過(guò)程(一）

返回列表來(lái)源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2017-08-16分享加入收藏關(guān)注：-

一、無(wú)功補(bǔ)償?shù)陌l(fā)展歷史
             無(wú)功功率補(bǔ)償裝置在供電系統(tǒng)中所承擔(dān)的作用是提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電變壓器及輸送線(xiàn)路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無(wú)功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個(gè)不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補(bǔ)償裝置，可以做到充分的減少網(wǎng)絡(luò)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當(dāng)，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動(dòng)，諧波增大等諸多因素?zé)o功。  無(wú)功補(bǔ)償經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，經(jīng)歷了一個(gè)不斷創(chuàng)新、發(fā)展完善的過(guò)程。目前的技術(shù)按照無(wú)功補(bǔ)償發(fā)展主要分成三個(gè)階段：

第一代無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備：  
通過(guò)調(diào)節(jié)電容補(bǔ)償：  
1、固定補(bǔ)償。電容器、電抗器和隔離開(kāi)關(guān)組成； 
2、分組投切。利用真空開(kāi)關(guān)分組自動(dòng)投切的補(bǔ)償裝置； 
第二代無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備
1 通過(guò)調(diào)壓調(diào)容（VCQV/TSC）的方式進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。
                 根據(jù)Q=2πfCU2改變電容器端電壓來(lái)調(diào)節(jié)無(wú)功輸出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償 
2 通過(guò)調(diào)節(jié)電感（MCR/TCR）抵消容性無(wú)功的方式（SVC）進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。
                根據(jù)感性無(wú)功來(lái)抵消容性無(wú)功的方式滿(mǎn)足系統(tǒng)無(wú)功需求,實(shí)質(zhì)上就 是一個(gè)過(guò)補(bǔ)再吸收的過(guò)程。   
第三代無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備：
動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼諧波治理裝置
                SVG動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼諧波治理設(shè)備，通過(guò)調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的幅值和相位，迅速吸收和發(fā)出感性和容性無(wú)功。

二、幾種無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的介紹
1、調(diào)節(jié)電容的無(wú)功補(bǔ)償方式
                傳統(tǒng)的固定補(bǔ)償由電容器、電抗器和隔離開(kāi)關(guān)組成，有些甚至電抗器也不配，因無(wú)功功率是不斷根據(jù)負(fù)載情況在不斷的變化，因此固定補(bǔ)償技術(shù)也時(shí)刻處于過(guò)補(bǔ)或者欠補(bǔ)的狀態(tài)。同時(shí)，因?yàn)镕C固定補(bǔ)償支路是固定的電容，安裝后無(wú)法調(diào)節(jié)，投運(yùn)后，實(shí)際上時(shí)相當(dāng)于一個(gè)負(fù)載時(shí)刻在消耗電能，同時(shí)，電容對(duì)系統(tǒng)的諧波也會(huì)放大，F(xiàn)C固定補(bǔ)償為70年代Z普遍的無(wú)功補(bǔ)償方式，隨著電力電子的應(yīng)用，以及電力部門(mén)的考核要求，固定補(bǔ)償不能滿(mǎn)足系統(tǒng)無(wú)功的變化，同時(shí)因?yàn)橄到y(tǒng)諧波，F(xiàn)C補(bǔ)償對(duì)諧波放大形成極大的隱患，該技術(shù)目前慢慢被淘汰。

2、電容組投切補(bǔ)償FC補(bǔ)償（TSC）
          利用真空開(kāi)關(guān)(串聯(lián)晶閘管)分組自動(dòng)投切的補(bǔ)償裝置，即對(duì)將電容分成個(gè)組，對(duì)電容進(jìn)行分組投切，已便達(dá)到跟蹤系統(tǒng)變化。但通過(guò)接觸器或斷路器投切反應(yīng)速度慢，無(wú)法滿(mǎn)足系統(tǒng)無(wú)功變化的需求。

 
          原理：利用對(duì)系統(tǒng)無(wú)功功率的取樣，控制開(kāi)關(guān)分組投切電容器，其調(diào)節(jié)方式是離散式的，容易過(guò)補(bǔ)和欠補(bǔ)。同時(shí)分成各個(gè)支路仍無(wú)法完成濾除各次諧波的作用，電容對(duì)諧波同時(shí)也有放大作用。
技術(shù)特點(diǎn)：
a、開(kāi)關(guān)投切時(shí)產(chǎn)生的涌流約在10倍以上，威脅設(shè)備的安全。
b、為離散式調(diào)節(jié)，容易產(chǎn)生過(guò)補(bǔ)和欠補(bǔ)，同時(shí)引起電壓波動(dòng)。
c、需要對(duì)濾波支路進(jìn)行自動(dòng)投切，雖然能調(diào)節(jié)無(wú)功功率的補(bǔ)償容量，但必然影響濾波效果。
d、響應(yīng)時(shí)間為3S左右,難以跟蹤負(fù)載變化，無(wú)法達(dá)到補(bǔ)償效果。

          無(wú)功補(bǔ)償響應(yīng)速度較慢，在投切過(guò)程中會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊涌流，使用壽命短，補(bǔ)償投切方式為：循環(huán)投切、編碼投切。這種策略沒(méi)有考慮電壓的平衡關(guān)系與區(qū)域的無(wú)功優(yōu)化。隨著社會(huì)的發(fā)展，負(fù)載類(lèi)型越來(lái)越復(fù)雜，電網(wǎng)對(duì)無(wú)功要求也越來(lái)越高，因此單純的FC補(bǔ)償已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求，該種FC補(bǔ)償技術(shù)能不能適應(yīng)負(fù)載變化。

3、調(diào)壓調(diào)容式補(bǔ)償方式：

                根據(jù)Q=2πfCU2改變電容器端電壓來(lái)調(diào)節(jié)無(wú)功輸出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。（VCQV 或者 TSC 補(bǔ)償方式）

離散型分級(jí)無(wú)功補(bǔ)償裝置，無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)補(bǔ)償。
無(wú)法實(shí)現(xiàn)濾波，甚至可能引起諧振的危險(xiǎn)。
變壓器檢修規(guī)程要求分接開(kāi)關(guān)每隔一二年需要換油和吊芯檢查。維護(hù)量比較大的。
調(diào)壓技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)特點(diǎn)：
a、調(diào)壓技術(shù)為分級(jí)調(diào)節(jié)，容易造成過(guò)補(bǔ)、欠補(bǔ)。
b、調(diào)壓調(diào)容方式為機(jī)械調(diào)節(jié)，動(dòng)作時(shí)間慢，無(wú)法跟蹤負(fù)載變化，補(bǔ)償效果差。
c、未配置抑制諧波用的電抗器，將造成諧波放大甚至諧振，威脅系統(tǒng)安全。
d、調(diào)壓式電容器維護(hù)困難。由于若調(diào)壓式電容內(nèi)部原件損壞，現(xiàn)場(chǎng)不具備更換條件，而返修時(shí)間長(zhǎng)、工作量大、費(fèi)用大。
e、由于負(fù)載變化快，分接開(kāi)關(guān)降頻繁動(dòng)作，使用壽命短。

4、MCR\TCR型SVC 動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備

                原理：是將系統(tǒng)無(wú)功過(guò)補(bǔ)償，然后通過(guò)TCR或者M(jìn)CR 電抗器來(lái)吸收多余的無(wú)功。其自身產(chǎn)生諧波，以及通過(guò)晶閘管控制，極其不穩(wěn)定。

技術(shù)特點(diǎn):
a、晶閘管長(zhǎng)期運(yùn)行在高電壓和大電流工況下，容易被擊穿。
b、晶閘管發(fā)熱量大，需要輔助冷卻設(shè)備。維護(hù)量大。
c、自身諧波含量大，污染電網(wǎng)。TCR自身產(chǎn)生諧波，必須配備濾波器組濾除
d、自身諧波才能工作；若需要同時(shí)濾除背景諧波，還需要增加濾波器容量
e、占地面積很大。

f、響應(yīng)時(shí)間為40ms左右。

5、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置(SVG)
          SVG型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償與諧波治理裝置是目前自主研發(fā)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。具備補(bǔ)償性能強(qiáng)、諧波特性好、運(yùn)行安全性可靠性高、占地面積小、損耗小噪音低、可靠性高維護(hù)量小等特點(diǎn).

a、補(bǔ)償性能強(qiáng)：動(dòng)態(tài)快速連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功輸出，精確滿(mǎn)足功率因數(shù)補(bǔ)償要求，任意時(shí)刻的功率因數(shù)按近1.0，設(shè)備投資效益高。

b、諧波特性好：SVG不產(chǎn)生諧波電流，而且能有源濾除礦井提升機(jī)等產(chǎn)生的各次諧波電流，很好的滿(mǎn)足了水泥行業(yè)無(wú)功補(bǔ)償與諧波治理的綜合需求。
c、運(yùn)行安全性可靠性高：SVG是可控電流源，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)電流、不會(huì)產(chǎn)生諧波電壓放大，尤其適合變電站等對(duì)安全性要求高的用戶(hù)使用。
d、占地面積?。河捎谧陨頉](méi)有諧波，不需要濾波器組，占地面積大大減小。
e、運(yùn)行損耗低，效率高，噪音低。
f、可靠性高，維護(hù)量?。簼M(mǎn)足IGBT功率模塊N-1運(yùn)行方式，一個(gè)模塊故障可旁路繼續(xù)運(yùn)行，可靠性大大提高。模塊化設(shè)計(jì)，安裝、調(diào)試工作量小，基本免維護(hù)。 

                svg成套裝置基于鏈?zhǔn)酱?lián)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，通過(guò)連接電抗器接入系統(tǒng)，提供連續(xù)快速可調(diào)的感性和容性無(wú)功，裝置的調(diào)節(jié)范圍無(wú)級(jí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，完全能滿(mǎn)足電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償及諧波治理的要求；同時(shí)還可根據(jù)具體實(shí)際工況與FC部分配合使用，配置靈活，效果明顯，是目前自主研發(fā)的補(bǔ)償技術(shù)之一。

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