动态无功补偿与谐波治理装置的研究应用

动态无功补偿与谐波治理装置的研究应用

陈美仕

广东光达电气有限公司528329

摘要：跟着社会的不断提升，电力变成人类的重要能源，大家开端逐渐重视电力系统的谐波问题。这些年，跟着电子科技的不断发展，电子设备应用到了日常生活的方方面面，一起也带来了谐波污染的问题。剖析了谐波对低压电网的影响，提出了谐波管理的技术措施，并介绍了低压无功抵偿设备的挑选问题。

关键词：低压电网；谐波管理；无功抵偿设备；合理挑选

很多谐波写入到共用电网中，对电力系统安全、安稳、经济运转构成极大要挟，给周围用电设备带来极大损害，乃至要挟工人人身安全，有必要得到有效的管理。徐矿集团主、副井提升机，选用12脉动整流器供电，发生11、13次特征谐波，一起由于触发脉冲不对称等因素，还发生较大的5、7次谐波，形成连续焚毁主井电控快熔、可控硅模块及其他用电设备，6kV设备运转燥音大、主井绞车运转不平稳、影响功率因数及人身安全等。对于6kV供电系统现在的具体情况，对井的谐波管理及无功抵偿归纳思考。选用了供电处、我国矿业大学与上海思源清能电子电气有限公司联合研制开发的归纳管理成套设备。该设备由3M型SVG及3MvarFC构成的谐波归纳管理与动态无功抵偿设备，选用有源滤波与无源滤波相结合，具有国内领先水平的谐波管理及无功抵偿设备。设备的投入运转，有效地处理了6kV供电系统谐波干挠及功率因数偏低的问题。

1SVG工作原理及性能特点

1.1SVG基本原理

SVG选用不一样的控制策略别离完成无功抵偿和谐波管理两种作业状况，在这两种不一样的作业状况下其主电路构造是完全相同的，主电路重要由IGBT逆变电路、直流侧储能元件（电容）和连接电抗器构成。

1.1.1动态无功抵偿作业原理

SVG动态无功抵偿设备以三相大功率电压逆变器为中心，其输出电压经过连接电抗器接入体系，与体系侧电压保持同频、同相，经过调理其输出电压幅值与体系电压幅值的联系来断定输出功率的性质与容量，当其幅值大于体系侧电压幅值时输出容性无功，小于时输出理性无功。

1.1.2SVG有源滤波作业原理

SVG控制器经过指令电流运算电路检测出抵偿目标电流中的谐波电流重量，然后抵偿电流发作电路依据指令电流运算电路得出的抵偿电流的指令信号，发生实践的抵偿电流，该抵偿电流和谐波电流巨细持平、方向相反，这样抵偿电流与负载电流中的谐波成分相抵消，然后到达在体系侧有源滤除谐波的意图。

1.2设备的重要构成部件

1.2.1控制柜

控制柜由控制器、显现操作面板、控制电源、继电器、空气开关等有些构成。控制电源供给了DC24V和DC5V电源体系，为控制器和继电器操作供电。控制柜不只可以控制3M型SVG的运转状况，一起还可以控制3MvarFC三组电容器无源滤波支路的投切问题。

1.2.2功率柜

功率柜的重要组件是功率单元。SVG设备每相共有8个功率单元构成，是SVG中心有些，用于完成功率的实时改换。

1.2.3发动柜

发动柜由发动开关、充电电阻、阻隔刀闸和接地刀闸等几个有些构成。SVG设备的发动方法为自励发动。在6kV开关合闸后，体系电压经过充电电阻对功率单元的直流电容进行充电，当充电电压到达额定值的80％后，控制体系闭合发动开关，将充电电阻旁路。在设备进行维修时，阻隔刀闸和接地刀闸供给了安全确保。阻隔刀闸可将设备与体系断开，供给显着的断开点，接地刀闸确保设备输入侧处于接地状况。

2低压无功抵偿方法的合理挑选

2.1澄清负载的性质和谐波含量

滤波器是一种用于动态抑制谐波、抵偿无功的新式电力电子设备。普通的低压电容设备可以对谐波发生抑制作用，两者的区别重要看谐波含量的巨细。怎么经过谐波测试仪取得谐波重量，而且区别电力负载的性质，就要控制好以下几个方面：负载改变的起伏的巨细，改变的频度凹凸。负载中谐波源的容量的巨细。三相负载中协调一致程度的凹凸。在一些大型修建中，谐波关于全部工程施工有主要的影响，因而，需求依据实践状况挑选设备。

2.2收集配电网及负载的技术参数

滤波器规划之前要先把握好体系内部的有关的数据，收集配电网及负载的有关参数，确保数据信息的精确。重要包括：电网的额定电压、供电容量、电压等级、谐波次数、运转电压的巨细和改变规模、国家或职业内部标准对谐波电压和谐波电流的限值等。

2.3猜测谐波的含量

依据体系内部的有关数据、负载的有关参数，然后将体系的数学模型转换为计算机能处理的仿真模型进行计算，猜测出也许呈现超谐波共振和次谐波的概率，并对此采纳防治措施。

3SVG设备安装后运转作用

3.1运转作用剖析

3.1.1提升供电质量

重要，该设备投运前，6kV供电体系电压不稳定，早班用电低峰期电压偏高，常常形成井下综采设备过压维护动作及低压开关电源模块烧坏。该设备投运后，可挑选恒电压运转方法，将负荷运转电压设置在有效规模，确保供电体系安全可靠运转。其次，6kV母线电压总畸变率显着下降。设备改造前，6kV母线电压总畸变率在3.51%~5.82%之间。改造后，总畸变率为0.5%，且波形良好，改造后的波形如图1所示。

图1SVG装置投运后6kV系统波形图

安装SVG装置后，有效抑制谐波电流，6kV侧谐波电流含有量满足国标GB/T14549-93，优化了系统供电质量。目前6kV进线开关板及1#补偿柜的燥音明显下降；主井绞车运行平稳；井下设备的运行电压过高或过低现象得到改善等等。

3.1.2提高功率因数

SVG无功抵偿及谐波治理成套设备投运后，可同时挑选恒功率因数运行方法，有用挑选功率因数规模，将功率因数规模挑选在0.93~0.98之间，设备将根据体系状况自动调整无功。自后台机报表显现，设备投运后均匀功率因数为0.95以上，处理了因负荷的添加而要对电容器扩容的问题。

3.2合理挑选无功用抵偿设备

跟着科技的不断提升，电力行业各种新式的技术随之诞生，多样的谐波滤波器和具有按捺谐波功用的低压无功抵偿设备纷繁出现。谐波的调谐阶次有2、3、5、7、11、13等，这些谐波的类型能够运用低压谐波滤波器。三线谐波重要存在于低压配电网中，是一种非线性的单相负载，如荧光灯、投射灯、计算机、打印机等，在中性线与接入相之间会发生3次谐波电流，在此基础上，会致使电流和电压畸变，其周围还会发生无穷的磁场，因而，过滤掉电网中的谐波关于电流的安稳安满是有非常活跃的效果的。有源电力滤波器，是新时代开展的产品，归纳了串联型APF与并联型APF的新式谐波抵偿设备，因为制造经费昂贵在我国还没有很多的出产。但其在过滤谐波中发挥着活跃的效果，呼应时刻不到一秒，并且能够三相抵偿谐波电流，谐波次数可达50次。是一种动态按捺谐波和抵偿无功的新式电力电子设备，能够与各类滤波器组合运用。

结论

SVG选用自换相变流电路，是一种更为领先的停止型无功抵偿设备。SVG能从电网中吸收或运送接连可调的无功功率，提升电网的无功功率平衡才能，安稳电压，大幅度提升高压和超高压体系的有功运送才能，提升体系的静态、动态和暂态安稳性。跟着大功率电力电子器件的日趋开展，SVG在电力体系中的使用也将越来越广。

参考文献

［1］吴竞昌.供电系统谐波［M］.北京：中国电力出版社，1998.

［2］林海雪，孙树勤.电力网中的谐波［M］.北京：中国电力出版社，1998.

［3］王兆安，杨君，刘进军.谐波抑制和无功功率补偿［M］.北京：机械工业出版社，2006.