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静止无功发生器SVG的研究现状及发展趋势

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人气:-发表时间:2018-06-08 14:50【

  静止无功发生器SVG随着大功率门极可关断晶闸管的出现得到了进一步发展,成为了柔性交流输电系统的一个重要组成部分。在体积、稳定性、调节范围及可连续调节性等方面,静止无功发生器SVG都大大优于传统的同步调相机和SVC。因此,静止无功发生器SVG成为了静止无功补偿技术的发展方向。在部分发达国家,静止无功发生器首先得到了应用,并取得了良好的补偿效梨。

  1980年,日本的三菱电机和关西电力共同研制成首台主电路采用基于晶闸管强制换相的SVG样机,容量为20Mvar。此后,静止无功发生器SVG技术研究取得了巨大的进步。1986年10月,美国国家电力研究院联合美国西屋公司研制成首台采用GTO作为开关器件的静止无功发生器SVG实验装置,并投入纽约州变电站,其容量为士1Mvar。1991年,日本的关西电力公司和三菱电机又成功在犬山变电站投入运行了±80Mvar的静止无功发生器SVG。之后,西屋电气公司、田纳西电力局以及美国国家电力研究院合作在TVA(Tennessee Valley Authority)今年力系统的Sullivan 500kV变电站建成了±100Mvar的静止无功发生器SVG。1997年,德国的西门子公司研制成首个应用于风力发电的静止无功发生器SVG,单机容量为8Mvar,该静止无功发生器SVG安装在丹麦的Rejsby Hede风场,成功改善了风力发电的电能质量。2001年,美国纽约电力局研制出容量为±200Mvar的静止无功发生器SVG,并在美国纽约Marcy 345kV变电站投入运行。

  我国在无功功率补偿领域起步较晚,但也取得了一定成就。清华大学与河南省电力局于1999年联合研制成我国首台静止无功发生器SVG,该补偿装置以GTO为开关器件,容量为20MVA,安装于洛阳市郊的朝阳变电站。此外,华北电力大学将SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)调制理论应用到静止无功发生器SVG,实现了平缓补偿无功功率的目标。东南大学通过对链式多电平静止无功发生器SVG原理进行研究,给出了相应的动态模型。思源清能、荣信、三得普华等国内公司在SVG方面也进行了大量开发研究,并取得了显著的成就‘191。在电压等级、设备容量、响应速度等方面,这些公司的产品均达到了国际水平。

静止无功发生器SVG的发展趋势

  虽然静止无功发生器SVG相关理论得到了较大的发展,但只有少数国家掌握了静止无功发生器SVG的开发技术。纵览近年来建设的静止无功发生器SVG项目,发现静止无功发生器SVG具有以下的发展趋势:

  (1)电力半导体器件已由早期的GTO为主发展为采用IGBT(Insulated-gateBipolar Transistor)和IGCT(Integrated Gate.Commutated Thyristor),其性能优于GTO。在容量较小的补偿装置中,IGBT有更加明显的优势。

  (2)早期的静止无功发生器SVG主电路大多采用方波变流器与多重化耦合变压器相结合。随着相关技术的进步,PWM控制方式占据主导位置,多重化技术现大都与多电平的PWM变流器结合,以减少耦合变压器的使用,例如二极管钳位型和H桥级联型多电平变流器。

  (3)静止无功发生器SVG的补偿范围逐渐扩大,由早期仅补偿输电系统,逐渐扩大到配电系统,甚至直接对负荷进行补偿。此外,由于和有源滤波器原理相似,静止无功发生器SVG在补偿无功功率的同时,还能实现对各次谐波进行抑制,这也是静止无功发生器SVG研究的一个方向。静止无功发生器SVG的各方面优势得到业界的普遍认同,在参数要求更加严格的智能电网中,其应用价值更得到充分的体现。因此,静止无功发生器SVG技术不仅有着广泛的研究意义,还有着巨大的应用价值。

静止无功发生器SVG

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