產(chǎn)品與解決方案/PRODUCT AND SOLUTIONS
少用電 用好電 再生電 存儲(chǔ)電 防爆電
產(chǎn)品系列
35kV戶外水冷動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置
FGSVG系列高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,,以多片DSP+FPGA為控制核心,采用瞬時(shí)無功理論控制技術(shù),、FFT快速諧波計(jì)算技術(shù),、大功率IGBT驅(qū)動(dòng)技術(shù),以高可靠性,、易操作,、高性能為設(shè)計(jì)目標(biāo),能夠快速連續(xù)地提供容性或感性無功功率,,實(shí)現(xiàn)恒考核點(diǎn)無功功率,、恒考核點(diǎn)電壓和恒考核點(diǎn)功率因數(shù),以及綜合補(bǔ)償?shù)榷喾N控制模式,。FGSVG系列高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,,不僅可以自動(dòng)補(bǔ)償無功,還可以同時(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償諧波,,保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定地運(yùn)行,。
在輸配電網(wǎng)中,新能源的大量接入,,大容量的電力電子設(shè)備等非線性負(fù)荷和沖擊負(fù)荷的廣泛應(yīng)用,,帶來了嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題,使用FGSVG高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,,可以顯著地改善負(fù)荷與公共電網(wǎng)連接點(diǎn)處的電能質(zhì)量,,例如提高功率因數(shù)、克服三相不平衡,、消除電壓閃變和電壓波動(dòng),、抑止諧波污染等。FGSVG高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,,于2013年被發(fā)改委列為重大技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,;2014年榮獲賽爾傳媒 “電能質(zhì)量品牌”獎(jiǎng)項(xiàng),;2015年,35kV直掛式FGSVG裝置被科技部列為火炬計(jì)劃產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目,,獲科技部中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目資助,;2017年獲山東省優(yōu)秀節(jié)能成果獎(jiǎng); 2018年再次榮獲“光能杯”CREC“年度光伏電站優(yōu)質(zhì)部件企業(yè)”獎(jiǎng),。2018年新風(fēng)光百兆級(jí)高壓水冷SVG成功通過中國(guó)電科院型式試驗(yàn)檢測(cè)驗(yàn)收,。
35kV集裝箱直掛FGSVG系列產(chǎn)品采用現(xiàn)代電力電子、自動(dòng)化,、微電子及網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù),,采用先進(jìn)的瞬時(shí)無功功率理論和基于同步坐標(biāo)變換的功率解耦算法,以設(shè)定的無功性質(zhì)及大小,、功率因數(shù),、電網(wǎng)電壓等為控制目標(biāo)運(yùn)行,動(dòng)態(tài)的跟蹤電網(wǎng)電能質(zhì)量變化調(diào)節(jié)無功輸出,,并能實(shí)現(xiàn)曲線設(shè)定運(yùn)行,,提升電網(wǎng)質(zhì)量。
易操作,、高性能,、高可靠性的FGSVG系列產(chǎn)品為滿足用戶對(duì)提高輸配電電網(wǎng)的功率因數(shù)、治理諧波,、補(bǔ)償負(fù)序電流的迫切需求做出相應(yīng)設(shè)計(jì),,具有以下特點(diǎn):
● 快速響應(yīng),先人一步:全系列采用瞬時(shí)無功理論,,控制器響應(yīng)時(shí)間≤1ms,,全功率響應(yīng)時(shí)間≤5ms,特別適合于無功響應(yīng)時(shí)間要求嚴(yán)格的場(chǎng)合,,如軋鋼,、煉鋼、提升類以及沖擊性負(fù)荷,。
● 負(fù)序抑制,,平衡系統(tǒng):配電網(wǎng)中存在大量的三相不平衡負(fù)載,典型的如電力機(jī)車牽引負(fù)荷和交流電弧爐等,。同時(shí)線路、變壓器等輸配電設(shè)備三相阻抗的不平衡也會(huì)導(dǎo)致電壓的不平衡問題產(chǎn)生,。SVG能夠快速的補(bǔ)償由于負(fù)載不平衡所產(chǎn)生的負(fù)序電流,,始終保證流入電網(wǎng)的三相電流平衡,大大提高了供用電的電能質(zhì)量,。
● 模式多樣,,隨心所欲:具有多種運(yùn)行模式,,滿足用戶多種需求,運(yùn)行模式有:恒裝置無功功率模式,、恒考核點(diǎn)無功功率模式,、恒考核點(diǎn)功率因數(shù)模式、恒考核點(diǎn)電壓模式,、負(fù)序補(bǔ)償模式,,可在線轉(zhuǎn)換運(yùn)行模式,也可按照客戶需求編制運(yùn)行曲線,。
● 諧波治理,,保證安全:裝置可有效補(bǔ)償13次及以下諧波,補(bǔ)償率最多可達(dá)92%,,從而有效避免了保護(hù)及安全自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,;有效避免了電容器模組諧波及諧波電流放大,使電容器過負(fù)荷或過電壓,,甚至燒毀,;解決了增加變壓器損耗,引起變壓器發(fā)熱,,以及導(dǎo)致電力設(shè)備發(fā)熱,,電機(jī)力矩不穩(wěn)甚至損壞的問題;避免了加速電力設(shè)備絕緣老化,,易擊穿和降低電弧爐生產(chǎn)效率,,增加損耗以及干擾通訊信號(hào)問題。
● 遠(yuǎn)距送電,,減損穩(wěn)壓:在長(zhǎng)距離輸電線路上安裝SVG裝置,,不但可以在正常運(yùn)行狀態(tài)下補(bǔ)償線路的無功損耗,抬高線路電壓,,提高有效輸電容量,,而且還可以在系統(tǒng)故障情況下提供及時(shí)的無功調(diào)節(jié),阻尼系統(tǒng)振蕩,,提高輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性,。
● 精準(zhǔn)補(bǔ)償,變罰為獎(jiǎng):很多現(xiàn)場(chǎng)因考核點(diǎn)功率因數(shù)低于供電局要求,,勢(shì)必產(chǎn)生力調(diào)電費(fèi)罰款,。SVG可根據(jù)考核點(diǎn)設(shè)置的功率因數(shù)目標(biāo)值,實(shí)時(shí)無級(jí)調(diào)節(jié)裝置補(bǔ)償?shù)臒o功功率,,使考核點(diǎn)的功率因數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定的目標(biāo)值,,杜絕因功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)而被罰款或者過度補(bǔ)償造成的電網(wǎng)不穩(wěn)定現(xiàn)象發(fā)生,也杜絕了因過補(bǔ)、欠補(bǔ)帶來的經(jīng)濟(jì)損失,。
● 保護(hù)齊全,,使用無憂:保護(hù)策略包括器件級(jí)保護(hù)、裝置級(jí)保護(hù)和系統(tǒng)級(jí)保護(hù)三級(jí),。器件級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限不超過10us,,在發(fā)現(xiàn)器件過流、過壓或驅(qū)動(dòng)信號(hào)異常時(shí),,能夠迅速實(shí)施保護(hù),。裝置級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為0.5-1ms,當(dāng)發(fā)現(xiàn)裝置有過載,、直流電壓過高等異常工況時(shí),,便實(shí)施保護(hù)。系統(tǒng)級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為5-2000ms,,當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)失壓,、系統(tǒng)電壓過高、冷卻系統(tǒng)故障等異常工況時(shí),,便實(shí)施保護(hù),。
● 全程錄波,智能分析:主控系統(tǒng)不僅實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸入電流,、電壓,,輸出電流、電壓,,并實(shí)現(xiàn)其波形的顯示,,還可對(duì)每相電壓、電流進(jìn)行諧波分析,,有助于用戶掌握設(shè)備的各種電量參數(shù),。
● 黑匣記錄,精準(zhǔn)診斷:設(shè)備具有自動(dòng)記錄運(yùn)行狀態(tài)和顯示的功能,,可查看保護(hù)前后共計(jì)200個(gè)點(diǎn)(100ms)的電流,、電壓、運(yùn)行頻率,,方便日常維護(hù)及快速異常診斷,。
● 接口豐富,即插即用:具有以太網(wǎng),、RS485,、CAN、高速光纖等通訊接口,,支持MODBUS_ RTU,、 ProfiBUS、電力CDT91規(guī)約、IEC61850- 103/104,、CANOPEN協(xié)議用戶自定義等通訊規(guī)約,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,,無人值守,。
● 模塊設(shè)計(jì),簡(jiǎn)便快捷:功率單元,、供電電源,、主控系統(tǒng)、二次配線等采用模塊化設(shè)計(jì),,便于規(guī)?;a(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)安裝與維護(hù)。
● 安規(guī)在線,,確保安全:全系風(fēng)冷設(shè)備外部殼體完全按照安全規(guī)范設(shè)計(jì),,具有在線操作、易維護(hù)特點(diǎn),,在設(shè)備帶電運(yùn)行時(shí),,無需停機(jī)停電,運(yùn)維人員可以直接進(jìn)行更換進(jìn)風(fēng)窗過濾棉,、就地操作,、就地查看運(yùn)行數(shù)據(jù)等操作。
● 提前預(yù)警,,運(yùn)行無憂:主控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并顯示每個(gè)功率單元的溫度,,當(dāng)多個(gè)單元溫度超過設(shè)定警值時(shí),給出聲光報(bào)警,,提示用戶及時(shí)處理,,以免出現(xiàn)散熱風(fēng)機(jī)跳閘、濾網(wǎng)堵塞等問題,。
● 多機(jī)協(xié)同,,擴(kuò)容無憂:SVG具有多個(gè)裝置并聯(lián)運(yùn)行的接口,可滿足現(xiàn)場(chǎng):1)現(xiàn)有補(bǔ)償容量不夠,,擴(kuò)容增加設(shè)備時(shí),,多臺(tái)SVG設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行,通過主從控制方式,,使多套設(shè)備協(xié)同補(bǔ)償,,宛如一套設(shè)備,實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容無憂,; 2)正常運(yùn)行方式時(shí):每臺(tái)SVG單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行,,故障運(yùn)行方式時(shí):多機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)為并聯(lián)運(yùn)行模式,協(xié)同補(bǔ)償。
● 高低穿越,,極端無懼:在用戶主電源電壓瞬時(shí)跌落,、瞬時(shí)升高、廠用電網(wǎng)大負(fù)荷切換時(shí),,在國(guó)標(biāo)允許的范圍內(nèi),,電網(wǎng)恢復(fù)后SVG可快速的自動(dòng)正常運(yùn)行,無需人員操作,,增強(qiáng)電網(wǎng)適應(yīng)性,,可適應(yīng)不同深度的U0(100%-0%)電網(wǎng)跌落。
● 電壓閃變,,波動(dòng)可抑:在負(fù)荷急劇變化時(shí),,易產(chǎn)生電壓波動(dòng)和閃變現(xiàn)象,比如電弧爐,、軋機(jī),、氧氣站透平空壓機(jī)組等。SVG能夠根據(jù)電網(wǎng)電壓變化情況,,快速的提供變化的無功電流,,以補(bǔ)償負(fù)荷變化引起的電壓波動(dòng)和閃變現(xiàn)象。
● 雙源供電,,穩(wěn)定可靠:控制電源采用380VAC,、2200VAC或220VDC兩種電壓制式供電,并且兩種電源互為在線式熱備,;若一路電源出現(xiàn)停電時(shí),,另一路可以無縫切換,繼續(xù)為控制電源供電,,同時(shí)通過繼電保護(hù)電路報(bào)警和HMI(人機(jī)界面)顯示哪一路出現(xiàn)停電,。
● 柜體防擾,電磁兼容:整機(jī)柜體采用抗干擾設(shè)計(jì),,通過相關(guān)機(jī)構(gòu)檢測(cè)了靜電放電抗擾度試驗(yàn),、浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)、射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn),、電快速脈沖群抗擾度試驗(yàn)等EMC試驗(yàn),。
● 防塵防水 IP65:針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)粉塵特別多,特別是導(dǎo)電粉塵較多,,以及濕度水汽,、鹽霧特別多的場(chǎng)合,我司特別研制了IP65防護(hù)等級(jí)的設(shè)備供客戶選擇,。
FGSVG高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置由控制柜,、功率柜,、電抗器組成??刂乒裰饕刂葡?、二次控制邏輯電路,其中控制箱通過光纖連接到功率單元,。在功率柜里有三相功率單元,,根據(jù)電網(wǎng)電壓等級(jí)不同,每相由若干個(gè)功率單元串聯(lián)組成,,最后通過電抗器接入電網(wǎng)。
功率單元采用級(jí)聯(lián)式H橋電路結(jié)構(gòu),,功率單元串聯(lián),,輸出疊加成高壓,通過電抗器接入電網(wǎng),;功率單元模塊化設(shè)計(jì),,各單元可以互換。
FGSVG控制系統(tǒng)采集電網(wǎng)電壓,、電流信號(hào),,采用瞬時(shí)無功控制理論,快速計(jì)算出各功率單元的電流指令,,并通過光纖傳給各功率單元,。功率柜每相由若干個(gè)功率單元串聯(lián),采用載波移相技術(shù),,各單元輸出電壓疊加,,形成多電平高壓輸出,通過電抗器連接到電網(wǎng),,輸出可控的無功電流,。
在交流電路中,電壓和電流的相位有三種情況,,當(dāng)負(fù)載呈現(xiàn)純電阻特性時(shí),,電壓和電流相位相同;當(dāng)負(fù)載呈現(xiàn)電感特性時(shí),,電壓相位超前電流相位,;當(dāng)負(fù)載呈現(xiàn)電容特性時(shí),電壓相位滯后電流相位,。FGSVG高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置基本原理就是將可控H橋電路通過電抗器并聯(lián)到電網(wǎng)上,,適當(dāng)調(diào)節(jié)橋式電路輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制其輸出電流,,使該電路吸收或者發(fā)出滿足電網(wǎng)需求的無功電流,,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)哪康?,如下表所示?/span>
1.低電壓穿越技術(shù)
FGSVG高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,開發(fā)設(shè)計(jì)了全性能低電壓穿越技術(shù),。無論三相短路故障,、相間短路故障,還是低穿到90%或20%,,F(xiàn)GSVG都可以提供額定的容性電流,。對(duì)于不平衡低穿,新風(fēng)光提出了雙鎖相環(huán),、雙pq控制理論,。
2017年我公司高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置通過電力工業(yè)電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心全面測(cè)試。并網(wǎng)點(diǎn)A相電壓不變,,B,、C電壓瞬間跌落至20%,維持2s ,,然后2s上升至額定,,1min內(nèi)重復(fù)三次,測(cè)試數(shù)據(jù)如下圖,,測(cè)試結(jié)果符合要求,。
2.諧波補(bǔ)償技術(shù)
在中頻爐、電解鋁等工礦企業(yè),,由于大功率,、非線性負(fù)載的接入,導(dǎo)致低頻次電流諧波注入電網(wǎng),,嚴(yán)重時(shí)影響其它設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,。我公司SVG采用離散傅氏變換的快速算法、瞬時(shí)無功理論算法,,開發(fā)出了具有諧波補(bǔ)償功能的高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,。由于SVG載波頻率較低(可提高運(yùn)行效率),治理25次及以下頻次的諧波,,諧波頻次越低補(bǔ)償率越高,。
3.負(fù)序補(bǔ)償技術(shù)
電力系統(tǒng)中存在大量的不平衡負(fù)荷及一些單相大容量負(fù)荷,例如電氣化鐵路,。這些負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)序,、無功電流造成大量的電能損失,威脅著電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,。
我公司生產(chǎn)的角型鏈?zhǔn)絊VG,,是一種理想的補(bǔ)償治理方法,響應(yīng)速度快,,可進(jìn)行無功,、負(fù)序綜合治理,。通過對(duì)補(bǔ)償電路的相量圖進(jìn)行幾何分析,求解得到負(fù)序補(bǔ)償所需要的相電流相量,,進(jìn)而根據(jù)瞬時(shí)無功功率理論,,推導(dǎo)出dq/△變換矩陣,可得到角型鏈?zhǔn)絊VG負(fù)序補(bǔ)償所需的相電流指令信號(hào),。
4.多機(jī)并聯(lián)協(xié)調(diào)控制技術(shù)
隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增加,,電力系統(tǒng)對(duì)無功補(bǔ)償裝置的容量需求也不斷增加,由于目前受IGBT技術(shù)和用戶分工期投運(yùn)的制約,,在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)多臺(tái)SVG設(shè)備并聯(lián)在用一段母線運(yùn)行,,這就需要SVG設(shè)備能夠并聯(lián)運(yùn)行,需要并聯(lián)運(yùn)行各SVG可以自動(dòng)功率平衡,。
我公司發(fā)明了一種簡(jiǎn)單,、高效的SVG并聯(lián)運(yùn)行環(huán)形光纖控制系統(tǒng)。并聯(lián)運(yùn)行的SVG控制器通過光纖連接成環(huán),,并聯(lián)臺(tái)數(shù)不受控制器光纖接口個(gè)數(shù)的限制。環(huán)內(nèi)可以使用不同功率等級(jí)的SVG,,并自動(dòng)平衡無功功率輸出,,合理的利用各SVG出力。環(huán)內(nèi)的任何一臺(tái)SVG都可以設(shè)置為主機(jī),,從機(jī)故障不影響其它SVG設(shè)備運(yùn)行,。
5.PT、CT接線自動(dòng)分析技術(shù)
在現(xiàn)場(chǎng),,SVG通過現(xiàn)場(chǎng)的PT和CT,,采集系統(tǒng)電壓和電流信號(hào),PT接線直接影響SVG鎖相,、并網(wǎng),,CT接線直接影響SVG對(duì)考核點(diǎn)無功、功率因數(shù)的計(jì)算,。
我公司SVG具有PT,、CT接線自動(dòng)分析功能,使并網(wǎng)調(diào)試變得非常簡(jiǎn)單,、高效,。
6.控制系統(tǒng)自檢技術(shù)
FGSVG系列高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,控制系統(tǒng)采用多片DSP+FPGA技術(shù),,控制系統(tǒng)復(fù)雜,。為了整機(jī)可靠運(yùn)行,使用DSP對(duì)控制箱內(nèi)線路板進(jìn)行上電自檢,,假如控制箱內(nèi)的線路板有問題,,可以快速定位問題點(diǎn),,提高工作效率和產(chǎn)品智能化水平。
7.串行光纖通信技術(shù)
為了強(qiáng)電與弱電之間進(jìn)行隔離,,SVG控制器與各功率單元之間通過光纖連接,。目前SVG控制器與功率單元之間的典型光纖連接方式是每個(gè)功率單元通過兩根光纖連接到SVG控制器。
我公司發(fā)明了一種串行光纖通信技術(shù),,并已經(jīng)申請(qǐng)專利,。SVG控制器與功率單元通過光纖連接成多個(gè)串行光纖通信回路,使SVG控制器的光纖接口數(shù)量和光纖的數(shù)量顯著減少,,提高生產(chǎn)效率并降低故障率,。
8.跟蹤響應(yīng)速度快
FGSVG系列高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,通過南京電科院,、武高所等第三方測(cè)試單位的測(cè)試,,響應(yīng)時(shí)間小于5ms。
跟蹤響應(yīng)時(shí)間(突減)測(cè)量波形(上:系統(tǒng) 中:負(fù)載下:試品)
● 額定工作電壓:35kV,;
● 額定容量:±5~±100Mvar,;
● 輸出無功范圍:感性額定無功到容性額定無功范圍內(nèi)連續(xù)變化;
● 響應(yīng)時(shí)間:≤5ms,;
● 過載能力:1.2倍過載1min,;
● 輸出電壓總諧波畸變率(并網(wǎng)前):≤5%;
● 輸出電流總諧波畸變率THD:≤3%,;
● 系統(tǒng)電壓不平衡保護(hù),,整定范圍:4%~10%;
● 效率:額定運(yùn)行工況≥99.2%,;
● 運(yùn)行溫度:-20℃~+40℃,;
● 貯存溫度:-40℃~+65℃;
● 人機(jī)界面:采用中英文可設(shè)置的彩色觸摸屏顯示,;
● 相對(duì)濕度:月平均值不大于90﹪(25℃),,無凝露;
● 冷卻方式:強(qiáng)迫風(fēng)冷,、水冷,、空調(diào)(可選);
● 安裝方式:戶內(nèi),、集裝箱(可選),;
● 海拔高度:﹤2000m(高于2000m需定制);
● 地震烈度:≤8度,。
FGSVG系列產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于石油化工,、電力系統(tǒng)、冶金,、電氣化鐵路,、城市建設(shè)等行業(yè)中,,為各種異步電動(dòng)機(jī)、提升機(jī),、變壓器,、晶閘管變流器、變頻器,、感應(yīng)爐,、中頻爐、電弧爐,、電阻爐,、石英熔煉爐、電力機(jī)車,、起重機(jī),、沖壓機(jī)、吊車,、電梯,、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、照明設(shè)備,、電梯,、電焊機(jī)、等設(shè)備提供高質(zhì)量,、高可靠性的無功補(bǔ)償及濾波的解決方案。
FGSVG系列產(chǎn)品可以增強(qiáng)電力傳輸能力,、減小電能損耗,、補(bǔ)償無功功率、治理諧波,、抑制閃變,、穩(wěn)定電網(wǎng)電壓、平衡三相系統(tǒng),、改變系統(tǒng)的阻尼特性、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
注:容量(Mvar)表示從感性無功到容性無功動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的額定最大調(diào)節(jié)容量,。例如C2.0/10,,表示:直掛式10kV、容量為±2Mvar的裝置,。能夠在+2000kvar(感性)到-2000kvar(容性)范圍內(nèi)對(duì)無功進(jìn)行連續(xù)平滑調(diào)節(jié),。
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