關(guān)鍵詞：靜止無(wú)功發(fā)生器 SVG 無(wú)功補(bǔ)償 電能治理
1.光伏行業(yè)電能質(zhì)量分析
隨著全球能源危機(jī)和節(jié)能減排戰(zhàn)略的推進(jìn)，將可再生能源大量接入電網(wǎng)為本地負(fù)荷供電已是大勢(shì)所趨，其中并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)以環(huán)保、低噪聲、適用范圍廣等特點(diǎn)而備受青睞?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在不久的將來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將在發(fā)電系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，為電力市場(chǎng)提供大量?jī)?yōu)質(zhì)電能。然而，太陽(yáng)能的隨機(jī)性和間歇性使得光伏站的輸出功率是波動(dòng)的，從而使得光伏電站電壓不穩(wěn)定、并網(wǎng)功率因數(shù)不合格、諧波超標(biāo)等電能質(zhì)量問(wèn)題突顯，阻礙了光伏發(fā)電大規(guī)模發(fā)展。因此，解決好光伏發(fā)電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理問(wèn)題對(duì)于保證光伏電站系統(tǒng)電能質(zhì)量及安全運(yùn)行、達(dá)到光伏電站接入電網(wǎng)的要求具有重要意義。
2.項(xiàng)目概述
青海海南州某30MWp項(xiàng)目坐落在青海海南州共和縣光伏產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，光伏發(fā)電單元經(jīng)直流匯線(xiàn)，至逆變器輸出交流，再經(jīng)變壓器升壓后接至35kV集電線(xiàn)路，集電線(xiàn)路接入配電間35kV母線(xiàn)，本期工程共4回35kV集電線(xiàn)路。35kV本期采用單母線(xiàn)接線(xiàn)，1回35kV線(xiàn)路送出。其中35kV母線(xiàn)側(cè)安裝1套iSVG動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，滿(mǎn)足該光伏站內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償需求。
3.項(xiàng)目實(shí)施方案
(1) 環(huán)境條件
a. 極端最高氣溫：43.2℃
b. 極端最低氣溫：-28.9℃
c. 平均氣溫：10.1℃
(2) 系統(tǒng)概況
a. 系統(tǒng)電壓：36.5kV
b. 系統(tǒng)最高電壓：40.5kV
c. 35kV系統(tǒng)開(kāi)斷電流：31.5kA
d. 系統(tǒng)額定頻率：50Hz
e. 系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式：不接地
(3) 根據(jù)項(xiàng)目提供的參數(shù)計(jì)算，該項(xiàng)目需要配置無(wú)功補(bǔ)償容量為±5MVar ,iSVG裝置可以實(shí)現(xiàn)感性無(wú)功到容性無(wú)功-5~5MVar范圍內(nèi)連續(xù)快速調(diào)節(jié)，最終選擇iSVG-005-35-BT滿(mǎn)足項(xiàng)目要求，經(jīng)過(guò)10KV/35KV升壓變壓器直接掛接到35KV母線(xiàn)，增加了戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)及戶(hù)外升壓變壓器，系統(tǒng)方案如下：
圖1 系統(tǒng)解決方案
(4) iSVG現(xiàn)場(chǎng)圖片
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| 圖2 戶(hù)外35KV變壓器 | 圖3 現(xiàn)場(chǎng)iSVG圖片 |
iSVG投運(yùn)后運(yùn)行正常，滿(mǎn)足了光伏電站對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償裝置的要求，順利通過(guò)了當(dāng)?shù)仉姌I(yè)局的驗(yàn)收。
iSVG運(yùn)行特點(diǎn)分析：
●并網(wǎng)電壓諧波小于1%
采用獨(dú)特的直流電壓平衡技術(shù)及多電平矢量控制技術(shù)，并網(wǎng)電壓諧波更小，排除背景諧波，裝置并網(wǎng)電壓諧波小于1%；
圖4 并網(wǎng)諧波電壓
●并網(wǎng)電流無(wú)沖擊
采用精確的電網(wǎng)同步技術(shù)和自勵(lì)啟動(dòng)技術(shù)，并網(wǎng)電流無(wú)沖擊；
●矢量控制，響應(yīng)速度小于5ms
采用矢量控制，響應(yīng)時(shí)間小于5ms。對(duì)快速?zèng)_擊負(fù)荷和閃變具有更好的補(bǔ)償效果；
圖5 感性到容性電流階躍響應(yīng)
●補(bǔ)償功能多樣化
具有無(wú)功補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償、穩(wěn)壓補(bǔ)償、三相不平衡補(bǔ)償?shù)裙δ埽?/p>
圖6 無(wú)功補(bǔ)償輸出電壓電流波形
●多重保護(hù)功能
具有17種保護(hù)功能，確保設(shè)備安全運(yùn)行。包括電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)、電網(wǎng)欠壓保護(hù)、電網(wǎng)電壓不平衡保護(hù)、電網(wǎng)缺相保護(hù)、直流側(cè)總過(guò)壓保護(hù)、直流側(cè)電壓不平衡保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等；
●正面維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
采用正面維護(hù)，設(shè)備靠墻安裝，大大節(jié)約了設(shè)備占地面積，方便用戶(hù)維護(hù)和檢修。
4.深圳市英威騰電氣股份有限公司iSVG產(chǎn)品概述
iSVG高壓靜止無(wú)功發(fā)生器是英威騰公司研發(fā)生產(chǎn)的靜止型高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，既可補(bǔ)償無(wú)功，也能補(bǔ)償諧波，屬于最新一代無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)、新能源發(fā)電場(chǎng)、軌道交通、冶金行業(yè)和煤礦行業(yè)，可用來(lái)提高系統(tǒng)功率因數(shù)和治理諧波、抑制電網(wǎng)電壓波動(dòng)和三相不平衡，有效改善系統(tǒng)電能質(zhì)量和用電環(huán)境。其主要功能如下：
●降低線(xiàn)損，提高線(xiàn)路輸電穩(wěn)定性；
●維持受電端電壓，加強(qiáng)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性；
●抑制電壓波動(dòng)和閃變；
●補(bǔ)償負(fù)荷無(wú)功，提高系統(tǒng)功率因數(shù)；
●抑制電網(wǎng)三相不平衡。
5.客戶(hù)收益
（1）功率因數(shù)一直維持在0.98以上，滿(mǎn)足接入電網(wǎng)要求；
（2）穩(wěn)定了光伏電站35kV母線(xiàn)側(cè)的電壓，電壓波動(dòng)d%<2%；
（3）整體解決發(fā)電廠電能質(zhì)量問(wèn)題，提高并網(wǎng)成功率；
（4）動(dòng)態(tài)連續(xù)調(diào)節(jié)，補(bǔ)償光伏發(fā)電廠無(wú)功需求。
參考文獻(xiàn)
[1] 《iSVG高壓靜止無(wú)功發(fā)生器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》 深圳市英威騰電氣股份有限公司
