PISVG:n alhaisen jännitteen staattinen reaktiivitehon generaattori

Tehoelektroniikan tekniikan kehittymisen ja jatkuvan parantamisen myötä, korkean tehon katkaisulaitteiden IGBT:n ja digitaalisen signaalinkäsittelyn DSP-tekniikoiden myötä, staattinen var-generaattori (SVG, lyhyesti myös tunnettu nimellä STATCOM), nykyaikaisen sähkölaadun edustajana, on tärkeä osa joustavan vaihtovirtajohdon (FACTS) teknologiaa ja räätälöityä sähkötehoa (CP) teknologiaa, edustaen modernien reaktiivitehon kompensointilaitteiden kehityssuuntaa.

PISVG-sarjan matalajännitegeneraattoreiden tehokertoimien kompensointiin käytetään joustavan vaihtovirtajärjestelmän (FACTS) teknologiaa, joka on sähkönsiirron hallintaan kehitetty tekniikka, jossa yhdistetään tehoelektroniikkaa, mikroprosessointi- ja mikroelektroniikkatekniikkaa sekä viestintätekniikkaa. Teknologian pääsisältö on luotettavien ja nopeiden suuritehoisten tehoelektroniikkakomponenttien (esim. tyristoreita, IGBT:itä) käyttö mekaanisten kytkimien sijaan, jotka ovat tällä hetkellä käytössä perinteisissä laitteissa vaihtovirtajärjestelmässä. Näin saavutetaan joustava ja nopea vaihtovirtajärjestelmän hallinta, mikä parantaa sähkönsiirto- ja jakelujärjestelmän luotettavuutta, ohjattavuutta, käyttöominaisuuksia ja sähkönlaatua. Kyseessä on uudentyyppinen kattava teknologia.

Tuote hyöyttää tehoelektroniikkakatkaisutekniikkaa, jolla on mekaanista kulumatonta toimintaa, lyhyt dynaaminen vastesaika (mikrosekuntien alueella) ja nopea säätö. Se voi tehokkaasti parantaa verkon jännitteen transienttistabiiliutta, estää väliarvon jännitteen rypistymistä, kompensoida epätasapainoiset kuormat, estää sähkövirtaharmonisointia verkossa ja tehokkaasti estää systeemin resonanssia. Lopulta se saavuttaa PF0,99, kolmen vaiheen tasapainon täydellisenä sähkölaatuna.

Tämä tuote noudattaa standardia DL/T 1216-2019 "Matalajännitetyyppisten staattisten reaktiivitehon generointilaitteiden tekninen spesifikaatio", ja siitä on saatu kolmannen osapuolen tyypin testiraportti.

Yhden moduulin nimelliskompensointiteho: 30kVar / 50kVar / 75kVar / 100kVar / 150kVar
Yhden kaapin maksimikompensointiteho: 500kVar

◆ Nopea: dynaaminen reaaliaikainen seuranta ja kompensointi, nopea vaste, hetkellinen vasteaika ≤ 1ms, täysi vasteaika ≤ 10ms

◆ Jatkuva: Se pystyy jatkuvasti säätämään reaktiivitehoa, tasoittamaan reaktiivisvirran lähtöä ja dynaamisesti seuraamaan tehokerrointa, jotta se pysyy 0,99:nä

◆ Kaksisuuntainen: Lähtövirran vaihetta voidaan säätää -90 asteesta 90 astetta ja induktiivista sekä kapasitiivista reaktiivitehoa voidaan kompensoida kaksisuuntaisesti. Se soveltuu erityisesti pitkille siirtojohdoille, joissa kuorma on pieni

◆ Korkea hyötysuhde: Kompensointikapasiteetti on asennuskapasiteettia. Samalla kompensointiteholla PISVG:n kapasiteetti voi olla 20–40 % pienempi kuin kondensaattorin kapasiteetti

◆ Stabiilius: Täydellinen LCR-lähtöpiiri ja ohjelmistovaimennusalgoritmi estävät ylikuormitusta automaattisesti, eikä resonanssiriskiä ole. Useat suojatoiminnot takaavat järjestelmän turvallisen ja luotettavan toiminnan

◆ Integrointi: Se pystyy kompensoimaan 25. järjestyslukuun asti nousevat reaktiivitehon ja harmoniset virrat, täyttäen suurimman osan sähkönsiirtojärjestelmien suodatusvaatimuksista, useilla toimin yhdessä laitteessa

◆ Älykkyys: Vian itsetestaus, historiallisten tapahtumien tallennus, RS485-liitäntä + standardi MODBUS -viestintäprotokolla, etäseuranta

Komponenttikoostumus

◆ IGBT korkeataajuinen tehoelektroniikkakytkin

◆ Laadukas DC-tuki energiavarastojärjestelmälle

◆ LCR-antimoodulit

◆ DSP-A tietojenkäsittelyn ja viestinnän komponentit

◆ DSP-B suodatin- ja kompensaatioalgoritmin komponentti

◆ FPGA Pulssien ja suojalogiikan käsittelyn komponentit

◆ Kosketusnäyttö, tehokas käyttöliittymä

•Suunnittelu ja valinta

Suunnitteluperiaate:

PISVG-statiikkaräätäläinen varmuusgeneraattori seuraa kuormavirtaa reaaliajassa ulkoisen virtamuuntajan (CT) avulla, analysoidaan kuormavirran reaktiivinen komponentti sisäisen DSP-laskennan avulla ja ohjaa sen jälkeen PWM-signaaligeneraattoria lähettämään ohjaussignaaleja sisäiseen IGBT:hen asetetun arvon mukaisesti, jotta invertteri luo tarvittavan reaktiivisen kompensointivirran, ja toteuttaa lopulta tarkoituksen dynaamisesta reaktiivikompensoinnista.

Käyttöolosuhteet ja -käyttöpaikat:

PISVG:n tehokerroin on 0,99 tasolla oleva reaktiivikompensointitoiminto, joka voi kompensoida kapasitiivisia ja induktiivisia kuormia sekä kolmivaiheisia epätasapainoisia kuormia. Reaktiivikompensointiteho on vakaa ja nopea, ja sen dynaaminen vastoaika on <50 µs. Se soveltuu tilanteisiin, joissa reaktiiviteho muuttuu usein. Kompensointikapasiteetti on yhtä suuri kuin asennettu kapasiteetti, eikä se vaikuta järjestelmän jännitteen laskuun, se ei vahvista järjestelmän yliaaltoja, siinä ei ole resonanssia ja sitä voidaan käyttää yliaaltojen ylikuormitustilanteissa.

Sovellusalueet:

PISVG:n reaktiivikompensointikyvyn laskeminen: Reaktiivikompensaation kokonaiskapasiteetti määritetään yleensä muuntajan kapasiteetin perusteella, ja empiirinen kompensointi on 20–30 % muuntajan kapasiteetista.

1. Yllä oleva nopea konfigurointi perustuu tavallisiin insinööriarvioihin. Todellisessa käytössä osa käyttäjistä voi huomata, että reaktiivitehon tarve on huomattavasti suurempi kuin arvioitu. Myöhemmin kompensointikapasiteettiä voidaan lisätä todellisen reaktiivitehon tarpeen mukaan.

2. Yllä oleva nopea asetus on suositeltu kapasiteetti, kun kaikki PISVG otetaan käyttöön. Useimmissa käyttäjäprojekteissa 50–100 kvar SVG ja yhdistelmässä käytettävät harmonisten värähtelyjen hallintaan tarkoitetut reaktiivitehon kompensointimodulit voidaan yhdistää muodostaen hybridikompensointilaite. Vaikutus säilyy samana, kun kuormitus ei muutu paljon, mikä voi vähentää SVG:n kapasiteettia ja säästää kustannuksia.

3. Jos suodatusta vaaditaan, insinööriskenaarioissa, joissa matala taajuusharmoninen virta ei ylitä 15:ttä ja harmonisen jännitteen sisältöaste on alle 5 %, kompensointikapasiteettiä tulee vastaavasti lisätä harmonisessa virrassa ja aktiivisuodatusfunktion tulee olla käytössä saavuttamaan kaksinkertainen huipputulos harmonisessa suodatuksessa ja reaktiivitehon kompensoinnissa.

4. Jos suodatusta tarvitaan, insinööritilanteissa, joissa on yli 15 korkeata taajuutta sisältävää harmonista virtaa ja harmonisen jännitteen sisältöaste on yli 5 %, tulisi myös ammattimaiset PIAPF-sarjan aktiiviset tehokorjauslaitteet konfiguroida harmonisten värähtelyjen hallintaan.