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静态无功补偿和动态无功补偿的区别

文章出处:admin发表时间:2021-08-27

静态无功补偿器由开关电抗器和由晶闸管控制的电容器组成。因为晶闸管对控制信号的反应非常快,通断次数也可以是无限的。当电压发生变化时,静态补偿器可以快速、平滑地调整,满足动态无功补偿的需要,同时还可以实现分相补偿;对三相不平衡负载和冲击负载的适应性强;但因为晶闸管控制在电抗器投切过程中会产生高次谐波。为此,必须安装一个特殊的过滤器。

此外,静态无功补偿技术在风电场、冶金、电气化铁路、煤炭等工业领域也有很大的需求。在当前形势下,静态动态无功补偿装置(SVC)对于解决各种负载引起的无功冲击非常有效。电网电压波动明显改善,功率因数显着提高。是一种技术含量高、经济效益显着的新型节能装置。晶闸管变换器装置和控制系统可以实现这一功能。采集母线的无功电流值和电压值,综合无功功率值,与设定的恒定无功功率值进行比较,计算触发角大小。通过晶闸管触发装置,晶闸管流过所需的电流。

1、动态无功补偿

静态同步补偿器(STATCOM)采用新一代电力电子器件(如栅极关断晶闸管(GateTurn)-关断晶闸管,GTO)、InsulatedGateBipolarTransistor(IGBT)、集成门极换向晶闸管

(IntegratedGateCommutatedThyristor,IGCT)和现代控制技术(如逆系统、直接反馈线性化等),具有补偿系统感性和容性无功、提高系统功率因数、改善电能质量、提高电力系统稳定性等多重功能。STATCOM问世以来,引起了各国的电力科学研究。随着业界的广泛关注,它得到了迅速的开发和应用。

STATCOM在电力系统中的作用是进行无功补偿,维持电力系统的正常运行。连接点电压在给定值,提高系统电压的稳定性,提高系统的稳态性能和动态性能。STATCOM是基于瞬时无功的概念和补偿原理,采用全控开关器件构成自换相逆变器,采用小容量储能元件构成无功补偿装置。与现有静态无功补偿装置(SVC)相比,调节速度更快,运行范围更广,吸收无功功率连续,谐波电流小,损耗低,电抗器和电容器容量大并且安装面积大大减少。

传统谐波补偿无功电流的另一种方法是安装无源滤波器,它通常由电力电容器、电抗器和电阻器串并联组合而成。这种方法可以补偿谐波和无功功率。目前国内常用的无功调节设备还是机械并联电抗器和开关电容器。这些静态调压方式,由于调节不连续,响应速度慢,难以满足系统运行方式快速变化的需要。响应速度快,但由于其恒阻抗特性,在低电压时无法提供所需的无功支持,应对突发事件的能力较弱。另外,为了抑制谐波,必须安装滤波器,覆盖面积大。另外,过多的SVC器件也容易引起系统振荡。相比之下,新型无功补偿装置STATCOM是一种更有效的电压调节手段。其无功电流输出可在较宽的电压变化范围内保持恒定,在电压较低时仍能提供强大的无功支持,并可从感性到容性连续调节。

2、无功补偿原理:

电网输出功率费率包括两部分:一是有功功率;另一个是无功功率。直接消耗电能,将电能转化为机械能、热能、化学能或声能,并利用这些能量做功。这部分功率称为有功功率。它不消耗电能,而是将电能转化为另一种形式的能量。它可以作为用电设备进行工作的先决条件,这种能量在电网中与电能进行周期性的转换。这部分功率称为无功功率,例如电磁元件占用的电能建立磁场,电容器建立电场。电能占了。当电流在电感元件中做功时,电流滞后于电压90°。当电流在电容元件中起作用时,电流超前电压90°。在同一电路中,电感电流和电容电流方向相反,相差180°。如果在电磁元件电路中按比例安装电容元件,使两路电流相互抵消,减小电流矢量与电压矢量的夹角,就可以达到无功补偿的目的。

配网无功补偿及谐波治理装置研制成功并投入批量生产,可带来更大的社会效益。目前,我国配电网中普遍存在无功补偿不足和布局不合理,城乡电网和区域电网存在电容器容量倒置现象。10KV以上电压等级的配电网用户对无功功率需求量较大。有效合理地利用无功补偿和谐波治理装置对配电网中的无功和谐波进行补偿,不仅可以达到节能降耗的目的。目的,还可以减少谐波对电气设备的损坏和事故。


静态无功补偿和动态无功补偿的区别(图1)


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