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1、新一代动态无功补偿及谐波治理装置SVG/STATCOM-使电能传输与分配更安全、更可控、更高效,思源清能电气电子有限公司清华大学柔性输配电系统研究所,主要内容,风电接入系统需要解决的问题SVG的作用与工作原理SVG的特点与优势国家及地方电力公司风电政策思源清能的QNSVG产品应用案例,SVG/STATCOM技术交流资料,2,风电场接入系统需要解决的问题,风电场无功补偿与电压调节需求,风电并网引发的问题,风机出力波动大，易引起电压波动风电机组自身电压调节能力弱，调节范围很有限电网扰动造成电压变化，极可能造成风机大面积解列，影响 系统的稳定与安全风电随机性和间歇性强，可控能力差，导致可调度性差风力
2、发电的有效利用率低，需要电网增加储能设备或自身提高负载,电网安全稳定问题突出，电压控制困难,大规模风电入网后，一旦系统发生故障，将造成大范围的潮流转移，对电气距离较近的火电机组功角稳定造成较大影响，同时伴随临近枢纽变电站节点电压高频振荡。大规模风电如果接入末端电网，对地区电网安全与稳定运行带来较大影响。即使在正常运行过程中，部分风电场电压波动较大，且调压手段不足，导致系统电压大幅变化。,2012-01-01,风电场接入系统需要解决的问题,第5页,风电机组的抗干扰能力弱，低电压穿越能力弱,发生电网事故时，风场附近电网任意元件故障时，相邻地区风电场电压持续跌落，造成风电机组脱网运行、大面积停机，造
3、成全网功率波动，严重情况下，风电大功率波动、潮流转移将造成联络线跳闸甚至启动低频装置。例：09年11月17日 15：42，巴彦淖尔地区龙源川井202跳闸，原因为35kV出线电缆头爆裂，引起本地区包括京能伊力更、国华川井、鲁能川井等6个风场机组基本全停，甩出力350MW，造成很大波动；,2012-01-01,风电场接入系统需要解决的问题,第6页,2011年风电大规模脱网事故,2012-01-01,风电场接入系统需要解决的问题,第7页,2011年4次风电大规模脱网事故,2011年风电大规模脱网事故,2012-01-01,风电场接入系统需要解决的问题,第8页,2011年风电大规模脱网事故无功补偿,2
4、012-01-01,风电场接入系统需要解决的问题,第9页,风电暴露的问题,应对措施,风电场的典型无功需求,解决风电场无功-电压调节的技术手段,最可行有效的手段：改进风机性能，满足并网要求；在集电母线采用动态无功补偿设备；其他措施加大接入点的短路容量，提供更坚强的网架；在风电场接入点采取技术措施（如直流输电）；,SVG的作用与工作原理,无功补偿的三种主要形式,MSC/MSR,52 kV 80050 Mvar 500,机械投切式电容/电抗,交流电抗器,机械式开关,交流电容器组,SVC,52 kV 80050 Mvar 800,Static Var Compensator,交流电抗器,晶闸管阀,控制
5、和保护,变压器,交流电容器组,SVG,52 kV 80050 Mvar 800,Static Synchronous VarGenerator,GTO/IGBT/IGCT阀,控制与保护,变压器,直流电容,SVG/STATCOM技术交流资料,13,SVG工作原理,SVG/STATCOM技术交流资料,14,SVG最新型的动态无功补偿装置,静止无功发生器SVG（Static Var Generator，也称为STATCOM）双向调节，既可以发出无功，又可以吸收无功；快速跟踪系统无功需求变化，提高系统的安全与稳定性；连续平滑调节，保持稳定的实时高功率因数具备有源滤波功能，有效抑制谐波；抑制电压闪变，三
6、相不平衡等电能质量问题特别适用于输电系统中枢纽点的电压支撑与调节，配电网络中非线性负荷的补偿。起到提高系统安全稳定性、改善电能质量、实现节能降耗目的。,SVG/STATCOM技术交流资料,15,SVG的特点与优势,响应速度快,闪变补偿效果与补偿容量和响应时间曲线,响应时间 5ms,SVG/STATCOM技术交流资料,更好的电压波动和闪变抑制效果,17,低电压特性好更好的电压支撑作用,系统电压(p.u.),SVG,SVC,SVC,0.4,容性电流,感性电流,0,1.0,SVG/STATCOM技术交流资料,18,SVG补偿性能优越,资料来源：ABB,SVC：23周波SVG：10ms以内,SVG/S
7、TATCOM技术交流资料,19,谐波特性优越,SVG/STATCOM技术交流资料,20,运行低损耗,典型0100Mvar SVG,典型0 100Mvar SVC,SVG/STATCOM技术交流资料,21,运行安全性能大大提高,SVC是以可控硅调节电抗加多组FC作为无功补偿的主要手段极容易发生谐振放大现象，导致安全事故且系统电压波动大时，补偿效果受很大影响运行损耗大SVG是有源型补偿装置，采用可关断器件IGBT，从机理上避免了谐振现象，安全性大大提高,SVG/STATCOM技术交流资料,22,运行维护方便,SVG采用柜式结构，设计安装简单模块化结构设计，维护工作量小可采用远程监测方式，可实时上传
8、运行状态，实现无人值守运行,SVG/STATCOM技术交流资料,23,功率柜采用模块化设计10kV SVG,国家及地方电力公司风电政策,国家电网关于风电的政策,SVG/STATCOM技术交流资料,27,国家电网关于风电的政策,山东电力公司关于风电的政策,无功补偿装置应连续快速平滑无断点可调，保证风电场具有在系统事故情况下能够调节并网点电压恢复至正常水平。无功补偿装置运行期间，不应有机械开关投切。系统响应时间不大于30ms。无功补偿装置可利用率要求不小于98%（风机发电期间）动态无功补偿装置在主变低压侧中性点不接地/电阻接地两种接地方式下均能可靠运行。,SVG/STATCOM技术交流资料,28,
9、辽宁电力公司关于风电的政策,SVG/STATCOM技术交流资料,29,思源清能的QNSVG产品应用案例,领先的动态无功补偿与电能质量治理解决方案,QNSVG的一般运用形式,SVG/STATCOM技术交流资料,31,50M 的风电场补偿容量：QNSVG-6000/35+QNFC-6000/35,布置图,SVG的应用,思源清能已有近四百套SVG的工程业绩；运行结果表明，SVG在功率因数校正、电压波动控制和运行经济性（低损耗、低维护量）方面具有明显优势；,SVG/STATCOM技术交流资料,32,业绩表,案例：中广核公司苏尼特右旗49.5MW风电场,项目名称：中广核苏尼特右旗风电场安装地点：内蒙古苏
10、尼特右旗补偿容量：0+12000kvar系统电压：35kV 负荷特点：风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使机组输出功率是波动的，导致并网功率因数不合格、电压波动、稳定性差等问题。补偿效果：功率因数保持在0.95以上，电压波动满足国标要求，提高风电场低电压穿越特性。与传统MCR、TCR型补偿相比运行成本降低30万元。,SVG/STATCOM技术交流资料,33,案例：华能山东河口三、四期风电场,项目名称：华能山东河口三、四期风电安装地点：山东河口补偿容量：0+20000kvar系统电压：35kV 配置方案：35kV 10000kvar SVG+35kV 10000kvar FC补偿范围：感性
11、10000kvar到容性20000kvar,SVG/STATCOM技术交流资料,34,案例：国华山东荣成风电场,SVG/STATCOM技术交流资料,35,项目名称：国华山东荣成风电安装地点：山东荣成补偿容量：0+10000kvar系统电压：35kV 配置方案：35kV 5000kvar SVG+35kV 5000kvar FC补偿范围：感性5000kvar到容性10000kvar,案例：上海电力公司蒙自变电站SVG,2010-05-15,思源清能的QNSVG产品应用案例,第36页,项目名称：上海市电力公司蒙自变电站SVG。作为国家电网公司在建设坚强的智能电网关键领域的试点工程和成果。安装地点：
12、上海市世博园国家电网馆地下一层的智能电网综合展示区应用领域：电网公司配电变电站电网电压：10kV补偿容量：0+6000kvar型 式：SVG+FC，全户内柜式冷却方式：风冷投运时间：2010年3月负荷特点：负荷重要性高，类型复杂补偿效果：保证世博园供电电压稳定，提高供电安全可靠性。,案例：绍兴35kV直挂式SVG-全世界第一套35kV链式结构的SVG,思源清能产品介绍：SVG在煤矿应用,SVG/STATCOM技术交流资料,37,项目名称：神华神东煤炭集团五当沟变电站SVG安装地点：陕西省榆林市补偿容量：0+10000kvar系统电压：10kV负荷特点：矿井提升机无功冲击大，负荷率低，功率因数只
13、有0.5，谐波电压畸变严重，最大畸变率达到8%。补偿效果：同时解决了提升机的无功和谐波问题，功率因数保持在0.95以上，母线电压谐波满足国家标准。,案例：神华神东煤炭集团五当沟变电站,SVG/STATCOM技术交流资料,38,案例：安徽怀远浙泰不锈钢电弧炉项目,项目名称：浙泰不锈钢电弧炉SVG补偿安装地点：安徽省蚌埠市补偿容量：0+12000kvar系统电压：35kV 负荷特点：电弧炉工作时电压波动和闪变，谐波呈现27次连续性，功率因数极低，严重影响系统内其它设备正常工作。补偿效果：功率因数保持在0.95以上，电压波动和闪变得到有效改善，谐波电压降低到国标范围内，缩短电弧炉冶炼时间，经济效益显著。,SVG/STATCOM技术交流资料,39,完善的售后服务体系,公司在主要省会城市配备了服务人员及相应产品的备品、备件，能及时为用户提供一流的技术服务和售后服务，我们将做到以下几点：免费指导安装，免费负责设备调试；免费对操作人员进行培训；在负责保修期间，如因设备质量问题不能迅速维修时，本公司负责提供相同设备替代，以保证需方正常使用；免费提供设备升级所需服务；服务热线24小时开通。如产品质量有问题，本公司工程技术人员将在8小时内到现场解决。,SVG/STATCOM技术交流资料,40,国内实力最强大的SVG/APF设备提供商,SVG/STATCOM技术交流资料,41,
