Generador estático de potencia reactiva de baja tensión PISVG

Con el desarrollo y mejora continua de la tecnología de electrónica de potencia, los dispositivos de apagado de alta potencia IGBT y la tecnología de procesamiento de señales digitales DSP, el Generador Estático de Potencia Reactiva (conocido como SVG, por sus siglas en inglés, también llamado STATCOM), representativo de la tecnología más avanzada en el campo de la calidad de energía eléctrica actual, es un componente importante de la tecnología de Sistemas de Transmisión de Corriente Alterna Flexibles (FACTS) y de la tecnología de energía personalizada (CP), representando la dirección de desarrollo de los dispositivos modernos de compensación de potencia reactiva.

La serie PISVG de generadores de potencia reactiva estática de baja tensión adopta la tecnología de transmisión AC flexible (FACTS), que es una tecnología de control de transmisión AC formada mediante la integración de la tecnología de electrónica de potencia, tecnología de microprocesamiento y microelectrónica, y tecnología de comunicaciones. Su principal connotación consiste en utilizar dispositivos electrónicos de potencia de alta fiabilidad y velocidad (tiristores, IGBTs, etc.) para reemplazar los interruptores mecánicos utilizados actualmente en equipos tradicionales dentro del sistema AC, logrando así un control flexible y rápido del sistema de transmisión AC, mejorando de esta manera la fiabilidad, controlabilidad, rendimiento operativo y calidad de la energía del sistema de transmisión y distribución. Se trata de un tipo nuevo y completo de tecnología integral.

El producto adopta la tecnología de interruptores electrónicos de potencia, destacando por no tener desgaste mecánico, un tiempo de respuesta dinámico corto (en el rango de microsegundos) y un control rápido. Puede mejorar eficazmente la estabilidad transitoria del voltaje de la red, suprimir la fluctuación del voltaje del bus, compensar cargas desequilibradas, reducir los armónicos de corriente en la red y prevenir eficazmente la resonancia del sistema. Finalmente, alcanza un factor de potencia (PF) de 0,99, logrando una calidad de energía perfecta con equilibrio trifásico.

Este producto cumple con el estándar DL/T 1216-2019 "Especificación técnica para dispositivos de generación estática de potencia reactiva de baja tensión" y cuenta con un informe de ensayo de tipo de tercera parte.

Potencia de compensación nominal por módulo individual: 30kVar / 50kVar / 75kVar / 100kVar / 150kVar
Potencia máxima de compensación por armario individual: 500kVar

◆ Rápido: Seguimiento y compensación dinámicos en tiempo real, velocidad de respuesta rápida, tiempo de respuesta instantáneo ≤ 1ms, tiempo de respuesta completo ≤ 10ms

◆ Suave: Puede ajustar continuamente la potencia reactiva, generar una corriente reactiva de manera suave y seguir dinámicamente el factor de potencia manteniéndolo en 0,99

◆ Bidireccional: La fase de la corriente de salida se puede ajustar entre -90 y 90 grados, permitiendo compensar la potencia reactiva inductiva y capacitiva en ambas direcciones. Es muy adecuado para líneas de transmisión largas con cargas pequeñas

◆ Alta eficiencia: La capacidad de compensación equivale a la capacidad instalada. Con el mismo efecto de compensación, la capacidad del PISVG puede ser un 20%-40% menor que la capacidad del condensador

◆ Estabilidad: El circuito de salida LCR perfecto y el algoritmo de amortiguación por software suprimen automáticamente sobrecargas, sin riesgo de resonancia. Varias funciones de protección garantizan el funcionamiento seguro y fiable del sistema

◆ Integración: Puede compensar potencia reactiva y corrientes armónicas de hasta el orden 25, cumpliendo con los requisitos de filtrado de la mayoría de los puntos de consumo de energía, con múltiples funciones en una sola máquina

◆ Intelectual: Autodiagnóstico de fallos, registro de eventos históricos, interfaz RS485 + protocolo de comunicación MODBUS estándar, monitoreo remoto

Composición de componentes

◆ IGBT interruptor electrónico de potencia de alta frecuencia

◆ Sistema de almacenamiento de energía de soporte de CC de alta calidad

◆ Módulo de salida LCR

◆ Componentes de procesamiento de datos y comunicación DSP-A

◆ Componente de algoritmo de filtrado y compensación DSP-B

◆ Componentes de procesamiento de pulsos y lógica de protección FPGA

◆ Pantalla LCD táctil, interfaz UI eficiente

•Diseño y Selección

Principio de Diseño：

El generador estático de var PISVG monitorea la corriente de carga en tiempo real a través de un transformador de corriente (CT) externo, analiza la componente reactiva de la corriente de carga mediante cálculos internos de DSP y luego controla el generador de señal PWM para enviar señales de control al IGBT interno de acuerdo con el valor establecido, de modo que el inversor genere la corriente de compensación reactiva requerida, logrando así el propósito de compensación reactiva dinámica.

Condiciones y Ocasiones de Trabajo Aplicables：

PISVG tiene una función de compensación reactiva de nivel 0.99 de factor de potencia, lo que puede compensar cargas capacitivas e inductivas y cargas trifásicas desequilibradas. El efecto de compensación reactiva es estable y rápido, con un tiempo de respuesta dinámica de <50μs. Es adecuado para ocasiones donde la potencia reactiva cambia con frecuencia. La capacidad de compensación es igual a la capacidad instalada, no se ve afectada por caídas de tensión del sistema, no amplifica los armónicos del sistema, no tiene resonancia y puede utilizarse en ocasiones con armónicos excesivos.

Campos de Aplicación：

Cálculo de la capacidad de compensación reactiva PISVG: La capacidad total de compensación reactiva generalmente se determina según la capacidad del transformador, y la compensación empírica representa entre el 20% y el 30% de la capacidad del transformador.

1. La configuración rápida anterior corresponde a datos estimados habituales de ingeniería. En el uso real, algunos usuarios pueden descubrir que su demanda de potencia reactiva es considerablemente mayor que la estimada. En ese caso, la capacidad de compensación puede incrementarse posteriormente según la demanda real de potencia reactiva.

2. La configuración rápida anterior es la capacidad recomendada necesaria cuando se adopta todo PISVG. Para la mayoría de los proyectos de usuarios, los módulos de compensación de potencia reactiva de 50-100 kvar SVG y supresión de armónicos pueden utilizarse en combinación para formar un dispositivo de compensación híbrido. El efecto se mantiene igual cuando la carga varía poco, lo que puede reducir la capacidad de SVG y ahorrar costos.

3. Si se requiere filtrado, en escenarios de ingeniería donde no haya más de 15 corrientes armónicas de bajo orden y el contenido de voltaje armónico sea inferior al 5%, la capacidad de compensación correspondiente debe aumentarse según el valor de la corriente armónica, y debe activarse la función de filtrado de potencia activa para lograr una excelente performance dual en filtrado armónico y compensación de potencia reactiva.

4. Si es necesario filtrar, en situaciones de ingeniería donde existan más de 15 corrientes armónicas de alto orden y la tasa de contenido de voltaje armónico sea mayor al 5%, también se deberán configurar dispositivos profesionales de filtro activo de potencia de la serie PIAPF para el control de armónicos.