PISVG Niederspannungs-Blindleistungsregler

Mit der Entwicklung und ständigen Verbesserung der Leistungselektronik-Technologie sowie leistungsstarker abschaltbarer Bauelemente wie IGBT und der Digital-Signalverarbeitung (DSP-Technologie) hat sich der statische Blindleistungs-Generator (SVG, kurz für STATCOM) als Repräsentant der neuesten Technologien im Bereich der Netzqualität etabliert. Er ist eine wesentliche Komponente der flexiblen Wechselstrom-Übertragungssysteme (FACTS-Technologie) und der Custom-Power-Technologie und repräsentiert die Entwicklungsrichtung moderner Blindleistungskompensationsgeräte.

Die PISVG-Serie von Niederspannungs-Stativ-Blindleistungsgeneratoren verwendet die flexible AC-Übertragungstechnologie (FACTS), welche eine Technologie zur Steuerung der Wechselstromübertragung darstellt, die durch die Integration von Leistungselektronik, Mikroprozessor- und Mikroelektroniktechnologie sowie Kommunikationstechnologie entstanden ist. Die wesentliche Bedeutung besteht darin, verlässliche und hochschnelle Leistungshalbleiterbauelemente (Thyristoren, IGBTs usw.) einzusetzen, um die mechanischen Schalter in herkömmlichen Geräten des Wechselstromsystems zu ersetzen, und dadurch eine flexible und schnelle Steuerung des Wechselstromübertragungssystems zu erreichen. Damit wird die Zuverlässigkeit, Steuerbarkeit, Betriebsleistungsfähigkeit und die Qualität der elektrischen Energieübertragung und -verteilung verbessert. Es handelt sich hierbei um eine neuartige integrierte Technologie.

Das Produkt verwendet Leistungselektronik-Schalttechnologie und zeichnet sich durch keinerlei mechanischen Verschleiß, eine kurze dynamische Ansprechzeit (im Mikrosekundenbereich) und schnelle Regelung aus. Es kann die transiente Stabilität der Netzspannung effektiv verbessern, Spannungsflimmern unterdrücken, ungleichmäßige Lasten kompensieren, Stromharmonische im Netz reduzieren und wirksam Systemresonanzen verhindern. Letztendlich wird ein Leistungsfaktor von PF0,99 sowie eine perfekte Leistungsqualität mit Dreiphasenausgleich erreicht.

Dieses Produkt entspricht der Norm DL/T 1216-2019 „Technische Spezifikation für Niederspannungs-statische Blindleistungserzeugungseinrichtungen“ und verfügt über ein drittanbieterseitiges Typprüfprotokoll.

Nennkompensationsleistung pro Modul: 30kVar / 50kVar / 75kVar / 100kVar / 150kVar
Maximale Kompensationsleistung pro Schrank: 500kVar

◆ Schnell: Dynamische Echtzeit-Verfolgung und Kompensation, schnelle Ansprechgeschwindigkeit, momentane Ansprechzeit ≤ 1ms, vollständige Ansprechzeit ≤ 10ms

◆ Glatte Ausgabe: Es kann die Blindleistung kontinuierlich regeln, den Blindstrom glatt ausgeben und dynamisch den Leistungsfaktor auf 0,99 halten

◆ Bidirektional: Die Phasenlage des Ausgangsstroms kann von -90 bis +90 Grad eingestellt werden, die induktive und kapazitive Blindleistung kann bidirektional kompensiert werden, besonders geeignet für Fernübertragungsleitungen mit geringer Last

◆ Hohe Effizienz: Die Kompensationskapazität entspricht der Installationskapazität. Bei gleicher Kompensationswirkung kann die PISVG-Kapazität um 20 % bis 40 % geringer sein als die Kapazität eines Kondensators

◆ Stabilität: Die perfekte LCR-Ausgangsschaltung und Software-Dämpfungs-Algorithmen unterdrücken Überlast automatisch, ohne Resonanzrisiko. Mehrere Schutzfunktionen gewährleisten sicheren und zuverlässigen Betrieb des Systems

◆ Integration: Es kann Blindleistung und Oberschwingungsströme bis zur 25. Ordnung kompensieren, den Filteranforderungen der meisten Verbrauchsorte gerecht werden, mehrere Funktionen in einem Gerät vereinen

◆ Intelligenz: Selbstdiagnose von Fehlern, Aufzeichnung historischer Ereignisse, RS485-Schnittstelle + Standard MODBUS-Kommunikationsprotokoll, Fernüberwachung

Komponentenaufbau

◆ IGBT Hochfrequenz-Leistungselektronik-Schalter

◆ Hochwertiges DC-Unterstützungs-Energiespeichersystem

◆ LCR-Ausgangsmodul

◆ DSP-A Datenverarbeitungs- und Kommunikationskomponenten

◆ DSP-B Filterkompensationsalgorithmus-Komponente

◆ FPGA-Impuls- und Schutzlogikverarbeitungskomponenten

◆ Touch-LCD-Display, effizientes UI-Interface

•Design und Auswahl

Designprinzip:

Der PISVG-Stativvar-Generator überwacht den Laststrom in Echtzeit über einen externen Stromwandler (CT), analysiert den reaktiven Anteil des Laststroms über interne DSP-Berechnungen und steuert anschließend den PWM-Signalgenerator, um Steuersignale an das interne IGBT gemäß dem eingestellten Wert zu senden, sodass der Wechselrichter den erforderlichen reaktiven Kompensationsstrom erzeugt, und realisiert schließlich das Ziel der dynamischen reaktiven Kompensation.

Anwendbare Arbeitsbedingungen und Anwendungsbereiche:

PISVG verfügt über eine Blindleistungskompensationsfunktion der Leistungsfaktorstufe 0,99, mit der kapazitive und induktive Lasten sowie dreiphasig ungleichmäßige Lasten kompensiert werden können. Der Effekt der Blindleistungskompensation ist stabil und schnell, mit einer dynamischen Ansprechzeit von <50 µs. Es eignet sich für Anwendungsorte, an denen sich die Blindleistung häufig ändert. Die Kompensationskapazität entspricht der installierten Kapazität, wird nicht von Netzspannungseinbrüchen beeinflusst, verstärkt keine Netzoberwellen, weist keine Resonanz auf und kann auch an Orten mit übermäßigem Oberwellengehalt eingesetzt werden.

Anwendungsgebiete:

Berechnung der reaktiven Kompensationskapazität von PISVG: Die Gesamtkapazität der reaktiven Kompensation wird normalerweise gemäß der Transformatorleistung bestimmt, wobei die empirische Kompensation 20 % bis 30 % der Transformatorleistung ausmacht.

1. Die obige schnelle Konfiguration entspricht den üblichen Schätzdaten für Ingenieuranlagen. Bei der tatsächlichen Nutzung stellen einige wenige Benutzer fest, dass ihr Blindleistungsbedarf erheblich höher ist als die geschätzten Daten. Später kann die Kompensationskapazität entsprechend dem tatsächlichen Blindleistungsbedarf erhöht werden.

2. Die obige schnelle Konfiguration ist die empfohlene Leistungskapazität, die erforderlich ist, wenn ausschließlich PISVG verwendet wird. Für die meisten Benutzerprojekte können 50–100 kvar SVG und modulare Reaktorkompensation zur Harmonischenunterdrückung kombiniert eingesetzt werden, um eine hybride Kompensationsvorrichtung zu bilden. Die Wirkung bleibt gleich, wenn die Last kaum variiert, wodurch die SVG-Leistung reduziert und Kosten gespart werden können.

3. Falls Filterung erforderlich ist, gilt im Engineering-Umfeld: Wenn nicht mehr als 15 Stromanteile niedriger Harmonischer vorliegen und der Harmonische-Spannungsgehalt unter 5 % liegt, sollte die entsprechende Kompensationsleistung anhand des Harmonischenstromwerts erhöht werden, wobei die aktive Filterfunktion aktiviert wird, um sowohl bei Harmonischenfilterung als auch bei Blindleistungskompensation optimale Ergebnisse zu erzielen.

4. Falls eine Filterung erforderlich ist, sollten in ingenieurtechnischen Anwendungsfällen, bei denen mehr als 15 Oberschwingungsströme höherer Ordnung vorliegen und der Oberschwingungsspannungsgehalt größer als 5 % ist, ebenfalls professionelle aktive Leistungsfiltergeräte der PIAPF-Serie zur Oberschwingungsbehandlung konfiguriert werden.