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靜態(tài)無功補(bǔ)償和動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)膮^(qū)別
發(fā)布時(shí)間：2025-02-03 來源：合肥仁楷智能 瀏覽次數(shù)：301
靜止無功補(bǔ)償器是由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成，由于晶閘管對于控制信號反應(yīng)極為迅速，而且通斷次數(shù)也可以不受限制。當(dāng)電壓變化時(shí)靜止補(bǔ)償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)，以滿足動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)男枰?，同時(shí)還能做到分相補(bǔ)償;對于三相不平衡負(fù)荷及沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性;但由于晶閘管控制對電抗器的投切過程中會產(chǎn)生高次諧波，為此需加裝專門的濾波器。
另外，靜態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)在風(fēng)電場、冶金、電氣化鐵路，煤炭等工業(yè)領(lǐng)域的客觀需求也很大。在目前情況下，靜止型動態(tài)無功補(bǔ)償裝置(SVC)對于解決各種負(fù)載所產(chǎn)生的無功沖擊是很有效的。使電網(wǎng)電壓波動明顯改善，功率因數(shù)明顯提高，是一種技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益顯著的新型節(jié)能裝置。晶閘管變流裝置和控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能。采集母線的無功電流值和電壓值，合成無功值，和所設(shè)定的恒無功值進(jìn)行比較，計(jì)算得到的觸發(fā)角大小。通過晶閘管觸發(fā)裝置，使晶閘管流過所需要的電流。
另外，靜態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)在風(fēng)電場、冶金、電氣化鐵路，煤炭等工業(yè)領(lǐng)域的客觀需求也很大。在目前情況下，靜止型動態(tài)無功補(bǔ)償裝置(SVC)對于解決各種負(fù)載所產(chǎn)生的無功沖擊是很有效的。使電網(wǎng)電壓波動明顯改善，功率因數(shù)明顯提高，是一種技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益顯著的新型節(jié)能裝置。晶閘管變流裝置和控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能。采集母線的無功電流值和電壓值，合成無功值，和所設(shè)定的恒無功值進(jìn)行比較，計(jì)算得到的觸發(fā)角大小。通過晶閘管觸發(fā)裝置，使晶閘管流過所需要的電流。
靜止無功補(bǔ)償器是由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成，由于晶閘管對于控制信號反應(yīng)極為迅速，而且通斷次數(shù)也可以不受限制。當(dāng)電壓變化時(shí)靜止補(bǔ)償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)，以滿足動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)男枰?，同時(shí)還能做到分相補(bǔ)償;對于三相不平衡負(fù)荷及沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性;但由于晶閘管控制對電抗器的投切過程中會產(chǎn)生高次諧波，為此需加裝專門的濾波器。
另外，靜態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)在風(fēng)電場、冶金、電氣化鐵路，煤炭等工業(yè)領(lǐng)域的客觀需求也很大。在目前情況下，靜止型動態(tài)無功補(bǔ)償裝置(SVC)對于解決各種負(fù)載所產(chǎn)生的無功沖擊是很有效的。使電網(wǎng)電壓波動明顯改善，功率因數(shù)明顯提高，是一種技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益顯著的新型節(jié)能裝置。晶閘管變流裝置和控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能。采集母線的無功電流值和電壓值，合成無功值，和所設(shè)定的恒無功值進(jìn)行比較，計(jì)算得到的觸發(fā)角大小。通過晶閘管觸發(fā)裝置，使晶閘管流過所需要的電流。
1、動態(tài)無功補(bǔ)償
靜止同步補(bǔ)償器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)應(yīng)用了新一代的電力電子器件(如門極可關(guān)斷晶閘管(GateTurn-off Thyristor,GTO)、絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、集成門極換相型晶閘管
(IntegratedGate Commutated Thyristor,IGCT)和現(xiàn)代控制技術(shù)(如逆系統(tǒng)、直接反饋線性化等), 具有補(bǔ)償系統(tǒng)感性和容性無功、提高系統(tǒng)功率因數(shù)、改善電能質(zhì)量、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等多重功能。STATCOM自問世以來, 就引起各國電力科研和工業(yè)界的廣泛重視, 得到了迅速發(fā)展和應(yīng)用, 它是目前用于電力系統(tǒng)中性能最好的無功補(bǔ)償裝置,是柔性交流輸電系統(tǒng)的核心。
STATCOM在電力系統(tǒng)中的作用是進(jìn)行無功補(bǔ)償，維持連接點(diǎn)的電壓為給定值，提高系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性，改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能。STATCOM是基于瞬時(shí)無功功率的概念和補(bǔ)償原理，采用全控型開關(guān)器件組成自換相逆變器，輔之以小容量儲能元件構(gòu)成無功補(bǔ)償裝置。與現(xiàn)有的靜止無功補(bǔ)償裝置(SVC)相比，具有調(diào)節(jié)速度更快、運(yùn)行范圍更寬、吸收無功連續(xù)、諧波電流小、損耗低、所用電抗器和電容器容量及安裝面積大為降低等優(yōu)點(diǎn)。
傳統(tǒng)的補(bǔ)償諧波和無功電流的另一種方法是裝設(shè)無源濾波器，通常由電力電容器、電抗器和電阻器串并聯(lián)組合而成，該方法既可補(bǔ)償諧波，又可補(bǔ)償無功功率。目前我國常用的無功調(diào)節(jié)設(shè)備仍為機(jī)械式并聯(lián)電抗器、投切電容器，這些靜止型調(diào)壓手段，因調(diào)節(jié)不連續(xù)、響應(yīng)速度慢，很難滿足系統(tǒng)運(yùn)行方式快速變化時(shí)的需求。
另一種調(diào)壓裝置SVC，響應(yīng)速度很快，但由于呈恒阻抗特性，使得在電壓低時(shí)，無法提供所需的無功支持，因此應(yīng)付突發(fā)事件的能力較弱，并且為了抑制諧波，必須裝設(shè)濾波器，占地面積較大，此外，過多的SVC裝置容易引發(fā)系統(tǒng)振蕩。相比之下，新型無功補(bǔ)償裝置STATCOM則是較為有效的調(diào)壓手段，它的無功電流輸出可在很大電壓變化范圍內(nèi)恒定，在電壓低時(shí)仍能提供較強(qiáng)的無功支撐，并且可從感性到容性全范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。
2、無功補(bǔ)償原理：
電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分：一是有功功率;二是無功功率。直接消耗電能,把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、熱能、化學(xué)能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率，不消耗電能，只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能，這種能作為電氣設(shè)備能夠作功的必備條件，并且，這種能是在電網(wǎng)中與電能進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換，這部分功率稱為無功功率,如電磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能.電流在電感元件中作功時(shí)，電流滯后于電壓90°。而電流在電容元件中作功時(shí)，電流超前電壓90°。在同一電路中，電感電流與電容電流方向相反，互差180°。如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件，使兩者的電流相互抵消，使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小，就能達(dá)到無功補(bǔ)償?shù)哪康摹?/span>
配電網(wǎng)無功補(bǔ)償與諧波治理裝置研發(fā)成功，并投入批量生產(chǎn)，可帶來較大的社會效益，目前我國配電網(wǎng)中普遍存在著無功補(bǔ)償不足、布置不合理的情況，存在著城鄉(xiāng)電網(wǎng)與區(qū)域電網(wǎng)電容器容量倒置現(xiàn)象。10KV電壓等級以上的配電電網(wǎng)用戶無功需求量很大，有效合理的使用無功補(bǔ)償與諧波治理裝置，對配電網(wǎng)中的無功和諧波進(jìn)行補(bǔ)償，不僅可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的，還可以減少用電裝置的損害及由諧波引起的事故。
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