PISVG generátor statické jalového výkonu nízkého napětí

S rozvojem a neustálým zdokonalováním technologie výkonové elektroniky, výkonových spínacích prvků IGBT a technologie číslicového zpracování signálů DSP, se Statický kompenzátor jalového výkonu (zkráceně SVG, známý také jako STATCOM), který je zástupcem nejnovějších technologií v oblasti kvality elektrické energie, stal důležitou součástí technologie Flexibilního přenosu střídavého proudu (FACTS) a technologie vlastního napájení (CP), čímž představuje směr vývoje moderních zařízení pro kompenzaci jalového výkonu.

Série PISVG generátorů statické jalového výkonu nízkého napětí využívá technologii pružného střídavého přenosu (FACTS), což je technologie pro řízení střídavého přenosu vzniklou integrací výkonové elektroniky, mikroprocesorové a mikroelektronické technologie a komunikační technologie. Hlavní význam spočívá v použití spolehlivých a rychlých výkonových polovodičových součástek (tyristorů, IGBT atd.) k nahrazení mechanických spínačů v současném AC systému, čímž se dosahuje pružného a rychlého řízení střídavého přenosového systému, a tím se zvyšuje spolehlivost, řiditelnost, provozní výkony a kvalita elektrické energie v přenosových a distribučních systémech. Jedná se o nový typ komplexní technologie.

Výrobek využívá technologii výkonových elektronických spínačů, která je charakteristická žádným mechanickým opotřebením, krátkou dobou dynamické odezvy (v řádu mikrosekund) a rychlou kontrolou. Může efektivně zlepšit přechodnou stabilitu napětí sítě, potlačit kolísání napětí sběrnice, kompenzovat nesouměrné zátěže, potlačit proudové harmonické komponenty v síti a účinně zabránit rezonanci systému. Nakonec dosahuje hodnoty PF0,99, ideální kvalitu elektrické energie a vyváženost všech tří fází.

Tento výrobek splňuje normu DL/T 1216-2019 „Technická specifikace pro nízkonapěťová statická zařízení pro výrobu jalového výkonu“ a získal zkušební protokol od třetí strany.

Jmenovitý kompenzační výkon jednoho modulu: 30 kVar / 50 kVar / 75 kVar / 100 kVar / 150 kVar
Maximální kompenzační výkon jednoho šatníku: 500 kVar

◆ Rychlý: Dynamické sledování a kompenzace v reálném čase, rychlá rychlost odezvy, okamžitá doba odezvy ≤ 1 ms, celková doba odezvy ≤ 10 ms

◆ Plynulé: Může plynule upravovat jalový výkon, plynule vystupovat jalovým proudem a dynamicky sledovat účiník, aby udržoval hodnotu 0,99

◆ Obousměrné: Fáze výstupního proudu je nastavitelná od -90 do 90 stupňů, jalový výkon induktivního a kapacitního typu lze kompenzovat obousměrně. Je vhodné pro dálkové přenosové linky s malou zátěží

◆ Vysoká účinnost: Kompenzační kapacita je instalovanou kapacitou. Při stejném kompenzačním účinku může být kapacita PISVG o 20 % až 40 % menší než kapacita kondenzátoru

◆ Stabilita: Dokonalý výstupní obvod LCR a softwarový tlumení algoritmů automaticky potlačují přetížení, neexistuje riziko rezonance. Několik ochranných funkcí zajišťuje bezpečný a spolehlivý provoz systému

◆ Integrace: Může kompenzovat jalový výkon a harmonické proudy do 25. řádu, čímž splňuje požadavky na filtraci většiny spotřebních míst. Všechny funkce v jednom zařízení

◆ Inteligence: Diagnostika poruch, záznam historických událostí, rozhraní RS485 + standardní komunikační protokol MODBUS, dálkové sledování

Sestava komponent

◆ IGBT vysokofrekvenční výkonový elektronický spínač

◆ Vysoce kvalitní systém ukládání energie stejnosměrného proudu

◆ Výstupní modul LCR

◆ DSP-A komponenty pro zpracování dat a komunikaci

◆ DSP-B komponenta pro algoritmus filtrace a kompenzace

◆ FPGA komponenty pro zpracování pulzů a ochranné logiky

◆ Dotyková LCD obrazovka, efektivní uživatelské rozhraní

•Návrh a výběr

Zásada návrhu:

Statický kompenzátor jalového výkonu PISVG monitoruje proud zátěže v reálném čase prostřednictvím externího proudového transformátoru (CT), analyzuje jalovou složku proudu zátěže prostřednictvím interního výpočtu DSP a poté řídí generátor řídicího signálu PWM, aby odesílal řídicí signály do interního IGBT podle nastavené hodnoty, čímž měnič generuje požadovaný kompenzační jalový proud a nakonec dosáhne účelu dynamické kompenzace jalového výkonu.

Provozní podmínky a příslušné případy použití:

PISVG má účiník 0,99 a funkci kompenzace jalového výkonu, která může kompenzovat kapacitní a indukční zátěže a také nesouměrné třífázové zátěže. Účinek jalové kompenzace je stabilní a rychlý, s dynamickou odezvou <50 µs. Je vhodný pro použití na místech, kde se jalový výkon často mění. Kompenzační výkon je roven instalovanému výkonu, není ovlivněn poklesem napětí v síti, nezesiluje harmonické zkreslení sítě, nezpůsobuje rezonanci a může být použit v případech nadměrných harmonických.

Oblasti použití：

Výpočet kompenzační kapacity PISVG: Celková kapacita reaktivní kompenzace je obvykle určena podle výkonu transformátoru, empirická kompenzace činí 20 % až 30 % výkonu transformátoru.

1. Výše uvedená rychlá konfigurace představuje běžná odhadovaná data pro projekt. U některých málo uživatelů se však může ukázat, že jejich požadavek na jalový výkon je výrazně vyšší než odhadovaná hodnota. V takovém případě lze kompenzační kapacitu později zvýšit podle skutečného požadavku na jalový výkon.

2. Výše uvedená rychlá konfigurace je doporučenou kapacitou potřebnou v případě, že je plně využíván systém PISVG. U většiny uživatelských projektů lze použít kombinaci modulů kompenzace jalového výkonu o výkonu 50–100 kvar SVG a potlačení harmonických kmitů, které společně vytvoří hybridní kompenzační zařízení. Účinek zůstává stejný, pokud se zátěž příliš nemění, což může snížit kapacitu SVG a ušetřit náklady.

3. Pokud je vyžadováno filtrování, pak v inženýrských scénářích, kde je obsah nízkofrekvenčních harmonických proudů nejvýše 15 % a hodnota obsahu harmonického napětí je nižší než 5 %, je třeba odpovídající kompenzační kapacitu zvýšit podle hodnoty harmonického proudu a aktivovat funkci činného filtru. Tím bude dosaženo optimálního výsledku jak při filtrování harmonických kmitů, tak při kompenzaci jalového výkonu.

4. Pokud je vyžadováno filtrování, v inženýrských situacích, kde je více než 15 vysokofrekvenčních harmonických proudů a míra obsahu harmonického napětí je větší než 5 %, byla také měla být konfigurována profesionální zařízení aktivního kompenzátoru PIAPF série pro řízení harmonických kmitů.