一. 无功补偿的主要作用
无功补偿的主要作用包括提高功率因数、降低电能损耗、改善电压质量、增加电网传输能力等。
1.1 提高功率因数电力系统中的许多负载,如电动机、变压器等,通常是感性负载,它们在运行时需要消耗无功功率,导致功率因数较低。通过无功补偿,向这些负载提供所需的无功功率,减少电源与负载之间的无功功率交换,从而提高功率因数,使其接近 。
1.2 降低电能损耗当功率因数较低时,电路中的电流会增大。根据焦耳定律,电流增大将导致线路和设备中的电能损耗增加。无功补偿可以降低线路电流,进而减少电阻性元件上的有功功率损耗,达到节能的效果,降低电网运行成本。
1.3 改善电压质量无功功率的流动会在线路上产生电压降,导致电网电压波动和下降。特别是在负载较重的情况下,电压下降可能会影响用电设备的正常运行。通过合理的无功补偿,可以减少无功功率在线路上的传输,减小电压降,稳定电网电压,保证电压在合理的范围内,提高电压质量,使各类电气设备能在额定电压下正常工作。
1.4 增加电网传输能力电网的传输容量在一定程度上受限于线路的电流容量。未进行无功补偿时,由于感性负载需要大量无功电流,使得线路总电流增大,限制了线路传输有功功率的能力。进行无功补偿后,降低了线路中的无功电流分量,使线路可以传输更多的有功功率,提高了电网的传输能力,充分发挥电网的供电潜力。
1.5 提高电力设备的利用率对于发电机、变压器等电力设备,其容量是按照
1.6 改善电力系统的稳定性在电力系统中,无功功率的平衡对系统的稳定性至关重要。当系统无功功率不足时,可能会导致电压崩溃等稳定性问题。无功补偿装置能够快速响应系统的无功需求变化,及时提供所需的无功功率,维持系统电压稳定,增强电力系统的稳定性和可靠性,提高系统抵御故障和扰动的能力。
二. 无功补偿装置的类型
无功补偿装置有很多种类型: 并联电容器、同步调相机,还有我们今天要讲的的SVG等.在长距离输电中,无功补偿装置能提高输电稳定性和输电能力,以及平衡三相负载的有功和无功功率。安装并联无功补偿装置可限制无功功率在电网中的传输,相应减少了线路的电压损耗,提高了配电网的电压质量。
三. 光伏电站运维场景下无功补偿装置的原理和作用
光伏电站中的发电装置是直流发电,需要通过逆变器将直流电转换为交流电。在这个过程中,由于光伏电站的发电特性,会产生大量的无功功率。如果不进行无功补偿,将会对电力系统的稳定性和质量产生不利影响。利用SVG无功补偿装置,可以对光伏电站产生的无功功率进行补偿。其工作原理是通过监测光伏电站的电流和电压,计算出无功功率的大小和相位差,然后通过控制开关和变流器来实现对无功功率的补偿。这样可以有效降低电力系统的无功功率,提高系统的功率因数和供电质量。
通过提供容性的无功功率来补偿感性的无功功率需求。比如并联电容器,它就是利用电容器的特性,在交流电的作用下,产生容性的无功功率,从而补偿系统中的感性无功功率。
SVG是一种更为优秀的无功补偿装置,不仅可以提供容性的无功功率,还可以根据需要提供感性的无功功率。这是因为SVG内部采用了电力电子器件,可以通过控制这些器件的开关状态,来改变装置对外输出的无功功率的性质和大小。所以,SVG在电力系统中有着更广泛的应用前景。
四. 安科瑞无功补偿装置
智慧型动态无功补偿装置,主要由 SVG 模块+控制器+电容电抗器组组成,功能是用智能控制器控制 SVG模块以及电容电抗器组投切,从而达到补偿用电设备工作时产生的无功电流,提高功率因数的效果。
SVG模块机箱示意图
整柜示意图
4.1 ANSVG-S-G 模块工作原理
智慧型动态无功补偿装置的基本原理是加入了智能控制器来控制 SVG 模块和 LC 模块投切,用 SVG 模块的快速响应、精确补偿的特性来弥补 LC 模块响应速度慢、分级补偿的缺点;SVG 模块补偿原理如图 2-10 所示:检测补偿对象的电压和电流,经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号,该信号经补偿电流发生电路放大,得出补偿电流,然后通过控制器控制 SVG 模块先行投入补偿,随后投入 LC 模块,最后调节 SVG 模块输出电流以满足无功需求使功率因数达到设定值。
4.2 ANSVG-S-G 整机工作原理
智慧型动态无功补偿装置是一种用于补偿无功,提高功率因数,实现无极无功补偿效果的新型电力电子装置;智能控制系统主动根据系统的线性动态需求,自动调节模块的输出;ANSVG-S-G整机主要是由ANSVG-S-G模块、智能控制器和LC模块组成;能完成更大容量的无功功率的补偿,整机通过一个7寸触摸屏实现人机交互。触摸屏通过RS485与ANSVG-S-G模块进行通信。
线性补偿:
1)补偿方式灵活;
2) 解决因无功引起的三相不平衡;
3) 线性补偿;
4) 具有人性化的人机交互界面,实时显示系统的电能质量信息(电压/电流波形、有功功率、无功
功率、视在功率、功率因数、谐波等),操作简单,可以远控,也可以本控。
5) 模块化散热风机采用控制方式,实现无极调速,随着设备的容量输出,散热风机会自动调整风机转速,低噪音、低功耗。
五. 光伏电站无功补偿装置的意义
光伏电站接入电网后,会改变电力系统的潮流分布。当光伏电站的接入容量过大时,可能会造成电网某些节点的电压超出允许范围,即电压越线。同时,外界环境的光照和温度变化会引起并网点功率输出的波动,这种波动可能会对电网的稳定性造成影响。
为了稳定并网点电压,需要调节系统的无功输出,而SVG正是一种能够有效调节无功输出的设备。当电网发生故障时,并网电压可能会跌落。如果光伏电站具备一定的无功输出能力,就可以在电网故障时为系统提供一定的电压支撑,从而为电力系统的安全运行提供保障。
在光伏电站夜间无光照、输出电力为0时,或者光照不足导致输出功率较低时,线路可能会呈现为感性或容性,影响线路的输出能力。此时,通过SVG进行无功补偿,可以提高线路的功率因数,从而提高线路的输出能力。所以说呢 光伏电站应配置SVG等无功补偿装置。
综上所述,光伏电站可以使用SVG无功补偿装置来实现对无功功率和谐波改善。利用SVG无功补偿装置可以提高光伏电站的供电质量,保证电力系统的稳定运行。因此,对于光伏电站而言,采用SVG无功补偿装置是非常必要和重要的。