PISVG generator statične jalove moči z nizkim napetostnim nizkim tokom

Z razvojem in nenehnim izboljševanjem tehnologije močnostne elektronike, visokonapetostnih IGBT komutacijskih elementov ter tehnologije digitalne obdelave signalov (DSP) je bila statična jalova generator (SVG – kratko ime, znano tudi kot STATCOM), ki je predstavnik najnovejše tehnologije na področju kakovosti električne energije, pomembna komponenta tehnologij prilagodljivih sistmov za prenos izmenične tok (FACTS) in prilagojene moči (CP), ki predstavlja smer razvoja sodobnih naprav za kompenzacijo jalove moči.

Serija PISVG nizkonapetostnih statičnih generatorjev jalove moči uporablja tehnologijo prilagodljivega prenosa izmeničnega toka (FACTS), ki je tehnologija za krmiljenje izmeničnega prenosa, nastala z integracijo močnostne elektronske tehnologije, tehnologije mikroprocesorjev in mikroelektronike ter komunikacijske tehnologije. Glavna vsebina je uporaba zanesljivih in hitro delujočih močnostnih elektronskih komponent (tiristorji, IGBT-ji itd.) namesto mehanskih stikal, ki so trenutno vgrajena v tradicionalno opremo v izmeničnem sistemu, s čimer se doseže prilagodljivo in hitro krmiljenje izmeničnega prenosnega sistema, posledično pa se izboljša zanesljivost, krmiljena sposobnost, obratovanje in kakovost električne energije v prenosnem in distribucijskem sistemu. To je nova vrsta kompleksne tehnologije.

Izdelek uporablja tehnologijo elektronskih močnostnih stikal, ki se izkazuje za brez mehansko obrabo, kratko dinamično odzivno časovno obdobje (v mikrosekundnem območju) in hitro krmiljenje. Učinkovito lahko izboljša prehodno stabilnost napetosti v omrežju, zmanjša utripanje napetosti na vodilu, kompenzira neuravnotežene obremenitve, zmanjša tokovne harmonike v omrežju in učinkovito prepreči sistemsko rezonanco. Na koncu se doseže cosφ 0,99, popolna kakovost električne energije in uravnoteženost v trifaznem sistemu.

Ta izdelek ustreza standardu DL/T 1216-2019 »Tehnična specifikacija za naprave za statično generacijo jalove moči pri nizki napetosti« in pridobil je poročilo o tipnem preskusu tretje osebe.

Nazivna kompenzacijska moč za en modul: 30 kVar / 50 kVar / 75 kVar / 100 kVar / 150 kVar
Največja kompenzacijska moč za eno napravo: 500 kVar

◆ Hitro: Dinamično spremljanje in kompenzacija v realnem času, hitra odzivnost, trenutni odziv ≤ 1 ms, celoten odziv ≤ 10 ms

◆ Zglajeno: Zmogljivo je neprekinjeno prilagajati jalovo moč, zglajeno izhajati jalovi tok in dinamično slediti faktorju moči, da ohrani vrednost 0,99

◆ Dvostransko: Tokovna faza se lahko prilagaja od -90 do 90 stopinj, jalovo moč induktivnega in kapacitivnega tipa je mogoče kompenzirati v obeh smereh. Zelo primerno za daljnovode z majhnimi obremenitvami

◆ Visoko učinkovito: Kompenzacijska zmogljivost je enaka nameščeni zmogljivosti. Pri enakem kompenzacijskem učinku je lahko kapaciteta PISVG 20%–40% manjša od kapacitance kondenzatorja

◆ Stabilno: Popolno izhodno LCR vezje in algoritem programskega dušenja avtomatsko zavira preobremenitev, ne obstaja nevarnost nihanja. Več funkcij zaščite zagotavlja varno in zanesljivo delovanje sistema

◆ Integrirano: Zmožno je kompenzacije jalove moči in harmonskih tokov do 25. reda, kar ustrezno filtriranju večine porabniških mest. Vsebuje več funkcij v eni napravi

◆ Inteligentna: Samodiagnostika napak, beleženje zgodovinskih dogodkov, vmesnik RS485 + standardni komunikacijski protokol MODBUS, oddaljen nadzor

Sestava komponent

◆ IGBT visokofrekvenčni močnostni elektronski stikalo

◆ Sistem za shranjevanje energije z visokokakovostno enosmerno napetostjo

◆ Izhodni modul LCR

◆ DSP-A komponenta za obdelavo podatkov in komunikacijo

◆ DSP-B komponenta za algoritem filtriranja in kompenzacije

◆ FPGA komponenta za obdelavo pulznih signalov in zaščitne logike

◆ Zaslon s tipalnim LCD zaslonom, učinkovito vmesnikom uporabniku

•Načela oblikovanja in izbire

Načelo oblikovanja:

Generator statične jalove moči PISVG v realnem času prek zunanjega tokovnega transformatorja (CT) spremlja tok obremenitve, prek notranjega procesorja DSP analizira jalovi tokovni del obremenitve, nato pa upravlja generator PWM signalov, da pošlje krmilne signale notranjemu IGBT-ju v skladu z nastavljeno vrednostjo, da se inverterju omogoči generiranje potrebnega kompenzacijskega jalovega toka, na koncu pa se doseže namen dinamične jalove moči.

Pogoji in primeri uporabe:

PISVG ima funkcijo kompenzacije jalove moči na ravni 0,99, ki lahko kompenzira kapacitivne in induktivne obremenitve ter trifazne neuravnotežene obremenitve. Učinek jalove kompenzacije je stabilen in hitrega odziva z dinamičnim odzivnim časom <50 μs. Primerna je za uporabo na mestih, kjer se jalova moč pogosto spreminja. Kompenzacijska zmogljivost je enaka vgrajeni moči, ni podvržena napetostnim padcem v sistemu, ne ojačuje harmonskih valov v sistemu, ne povzroča rezonance in je primerna za uporabo na mestih z visokim harmonskim valovanjem.

Področja uporabe:

Izračun kompenzacijske zmogljivosti PISVG: Skupna zmogljivost reaktivne kompenzacije je običajno določena glede na moč transformatorja, empirična kompenzacija pa predstavlja 20 % do 30 % moči transformatorja.

1. Zgoraj prikazana hitra konfiguracija predstavlja običajne inženirske ocene. Pri dejanski uporabi nekateri uporabniki lahko ugotovijo, da je njihova zahteva po jalovi moči precej večja od ocenjenih podatkov. V tem primeru je mogoče kasneje povečati kompenzacijsko zmogljivost glede na dejansko potrebo po jalovi moči.

2. Zgoraj prikazana hitra konfiguracija predstavlja priporočeno zmogljivost, potrebno v primeru uporabe vseh PISVG modulov. Za večino uporabniških projektov je mogoče skupaj uporabiti SVG 50-100 kvar in module za kompenzacijo jalove moči z učinkom potlačitve harmonik. Če se obremenitev ne spreminja bistveno, je učinek enak, s čimer se zmanjša potreben SVG kapaciteta in prihrani stroški.

3. Če je potrebno filtriranje, v inženirskih primerih, kjer je prisotnih največ 15 nizkih harmoničnih tokov in kjer je stopnja vsebnosti harmoničnega napetosti manjša od 5 %, je treba ustrezno kompenzacijsko zmogljivost povečati glede na vrednost harmoničnega toka in omogočiti funkcijo aktivnega filtriranja moči, da bi dosegli dvojno izjemen učinek v filtriranju harmonik in kompenzaciji jalove moči.

4. Če je potrebno filtriranje, v inženirskih primerih, kjer je prisotnih več kot 15 visokih harmoničnih tokov in kjer je stopnja vsebnosti harmoničnega napetosti večja od 5 %, je treba konfigurirati tudi strokovne naprave za aktivno filtriranje moči serije PIAPF za nadzor harmonik.