静止无功发生器(SVG)和静止无功补偿器(SVC)同属于动态无功补偿设备,由于静止无功发生器(SVG)与静止无功补偿器(SVC)相比较有较大优点,静止无功发生器可以连续、快速的发出变化的无功,在近几年的风电场工程中静止无功发生器得到了广泛的应用。
目前在风电场变电站35kV侧应用的静止无功发生器拓扑结构大多是链式结构,静止无功发生器设备本体的电压等级主要有6kV、10kV和35kV,因此在接入35kV电压等级的链式静止无功发生器有两种实现方案:一种是降压式静止无功发生器,静止无功发生器本体电压等级为6kV或10kV,通过高阻抗的连接变压器接入35kV系统,另一种是直挂式静止无功发生器,静止无功发生器本体电压等级为35kV,通过连接电抗接入35kV系统。两种方案在风电场都有应用,以下针对两种方案做一个分析比较。
两种方式的静止无功发生器都是由功率阀组、启动部分、控制部组成,不同的是降压式静止无功发生器是通过高阻抗连接变压器与电力系统相连,直挂式静止无功发生器通过连接电抗与电力系统相连。降压式静止无功发生器启动部分在降压变低压侧,可与功率阀组并柜放在户内;直挂式静止无功发生器启动部分在高压侧,一般采用户外方式。
降压式和直挂式采用相同的功率模块,每个IGBT模块承受的电压等级相同,功率模块输出电压相同。根据拓扑结构及选型,降压式低压侧10kV设备每相串联12个功率模块,三相共36个模块;同样的功率模块,直挂式35kV设备则需串联42个功率模块,三相共126个模块,直挂所控制的模块数量多,控制难度大。
由于功率模块属于电力电子设备,由电力电子器件IGBT和触发控制电路组成,其中任何一个功率模块故障,都会导致静止无功发生器内部保护动作而造成整体跳闸。降压式静止无功发生器相当于用成熟稳定可靠的变压器代替了直挂型静止无功发生器设备90个功率模块,从而大大提高了产品可靠性。
南德电气静止无功发生器已经升级为物联网设备,可实现设备互联互通,远程可实时监测到设备的运行状态及全生命周期管理。
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