静止无功发生器SVG概念.pptx

静止无功发生器（SVG）介绍23背景—公司简介4从事电网、电厂和各类工矿企业的电力控制保护的技术开发和产业化，是国内该领域最大的科研和产业化基地国家能源电力控制保护技术研发(实验)中心全球五大电力系统保护设备供应企业之一ABB,AREVA,NR(南瑞继保),SEL,SIEMENS(Newton-Evans资料)“做精主业，外延发展”战略，确定五个产业发展方向：电网自动化产业链电厂自动化产业链高压电力电子产业链智能化一次设备产业链大型工业领域生产过程控制产业链高压电力电子产业是南瑞继保重点发展方向之一背景—电力电子产业背景—技术发展6电力电子技术的飞速发展，使其在电力系统中得到了极大的运用，已成为未来电力系统三项支撑技术之一。静止无功发生器（SVG,StaticVarGenerator）,是其中的典型代表。电网能量管理（EMS）电网综合自动化电力电子柔性交流输电SVG、SVC…柔性直流输电HVDC…用户电力技术APF、DVR…背景—技术发展7电力电子技术：典型的交叉学科。电力电子技术层次：器件电路系统控制。电力电子技术应用亦沿着这三层次展开!电力电子电能的处理：采用开关方式，电力电子器件工作在开关模式，但其与理想开关有区别。背景—市场需求8电力系统对电能质量治理的需求当电力系统故障或负荷突增时，动态提供电压支撑，确保母线电压稳定，提高电力系统暂态稳定水平，减少低压释放负荷数量，防止发生暂态电压崩溃；动态维持输电线路端电压，提高输电线路稳态传输功率极限；抑制系统过电压，改善系统电压稳定性；阻尼电力系统功率振荡；在负荷侧，抑制电压闪变、补偿负荷不平衡、提高功率因数。开关延时7ms～1周波5ms9风电场对无功补偿的需求1、风力发电的特点： 风力发电机组属于不能进行出力调整的电源装置，所以风力发电出力的短周期变动明显，具体表现在：风速和风向具有随机变动的特性不同安装点的风速和风向特性不同同一个风电场的不同风机的出力也是不同步的随着风电场装机容量的增大，风电场接入电网的电能质量问题日益严重，如何提高风电场接入电网的电能质量已经成为制约风电场装机容量的主要因素风电场对无功补偿的需求2、风力发电场接入系统面临的问题：风速变化是随机的，风电场出力也是随机的。风电本身的特点使其容量变化大，给电网有功、无功平衡度调度带来困难。在风电容量比例高的电网中，存在电能质量问题，例如无功不足、电压波动和闪变、频率偏差、谐波问题等。相同装机容量的风电场在不同的接入点对电网的影响是不相同的。在短路容量大的接入点对系统的影响小；反之，影响大。3、风电场无功需求的特点：在停风状态下也保持与电网的联接。风力发电机组的无功需求量随着有功变化而变化,采用传统并联电容器组进行无功补偿，仍需从电网吸收或者发出部分无功。风电场对无功补偿的需求3、风电场无功需求的特点：风电场的无功变化在满发时会抬高风机出口电压,在并网时会在瞬间较大幅度降低出口电压。风电场变压器要向系统吸收一定的无功,其数量大约是变压器容量的20%左右。此外,随着风机有功出力的变化,无功需求也在变化,当风机本身的无功补偿不足以补偿这些无功变化时,就需从电网吸收无功,这些无功在流经线路时也会引起线路损耗。风电场对无功补偿的需求4、风力发电场并网面临的无功问题——风电场接入系统的无功损耗——风电场电压稳定问题——风电场低电压穿越问题风电场对无功补偿的需求风电场接入系统的无功需求包括：①升压变压器（箱式变压器）；②风电场升压变电站主变压器；③输电线路的无功损耗。风电场接入系统的无功损耗描述：QN=3I2X=（P2+Q2）/U2＊X由此可见：系统的无功损耗是伴随有功的变化而成平方关系变化的，当有功增大一倍时，无功将增大数倍。4.1、风力发电场接入系统无功损耗因此，有必要对风电场进行适量的无功补偿风电场对无功补偿的需求电网运行必须考虑大片区域风电机组切机带来的电压稳定问题。风电场退出运行时，系统由于突然增加大量无功,可能存在过电压的危险。风电电源往往处于远离负荷中心的电网边缘，与电网之间的连接相对较弱，切机造成的瞬间无功富余无法由内陆地区的电力系统有效消化,对运行设备造成损害。故障后，整个弱连接系统可能会因为过多的无功富余过电压而导致保护动作,电网解裂。因此，有必要在风电场的接入点选择性地安装快速无功补偿设备，如SVG和SVC（静止无功补偿器），以提供必要的无功和电压支撑。4.2、风力发电场电压稳定问题风电场对无功补偿的需求风力发电站无功补偿计算：根据《国家电网公司对风力发电站接入电网规定修订版》，规定需要综合考虑以下要求：1、风力发电场在任何运行方式下，应保证风力发电场额定运行时功率因数满足在0.98以上时，所确定的无功补偿容量，且能实现动态连续调节；另外，保证风电场在系统故障情况下，能够调节并网点电压