YFSVG基本原理主要是將電壓源型逆變器經(jīng)過電抗器或者變壓器或者直接并聯(lián)在電網(wǎng)上,通過調(diào)節(jié)逆變器交 流側(cè)輸岀電壓的幅值和相位,或者直接控制其交流側(cè)電流的幅值和相位,迅速吸收或者發(fā)岀所需要的無功功率,實現(xiàn)快速動 態(tài)調(diào)節(jié)無功的目的。
電壓源型逆變器包含直流電容和逆變橋兩個部分,其中逆變橋由可關(guān)斷的半導(dǎo)體器件IGBT組成。工作中,通過調(diào)節(jié)逆變橋中IGBT器件的開關(guān),可以控制直流逆變到交流的電壓的幅值和相位,因此,整個裝置相當(dāng)于一個調(diào)相電源。通過檢測系統(tǒng)中所需的無功,可以快速發(fā)岀大小相等、相位相反的無功,實現(xiàn)無功的就地平衡,保持系統(tǒng)實事高高率因數(shù)運行。將系統(tǒng)看作一個電壓源,YFSVG可以看作一個可控電壓源,連接電抗器或者可以等效成一個線形阻抗元件。表中給岀了YFSVG三種運行模式的原理說明。YFSVG可以補償基波無功電流,也可同時對諧波電流進行補償,在中低壓動態(tài)無功補償與諧波治理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
YFSVG是目前最為先進的無功補償技術(shù),其基于電壓源型變流器的補償裝置實現(xiàn)了無功補償方式質(zhì)的飛躍。它不再采用大容量的電容、電感器件,而是通過大功率電力電子器件的高頻開關(guān)實現(xiàn)無功能量的變換。
YFSVG型有源動態(tài)無功和諧波補償裝置可直掛35KV以下電壓等級,不需要變壓器。在35KV及以下電壓等級系統(tǒng),鏈?zhǔn)街麟娐方Y(jié)構(gòu)有效解決了IGBT主器件耐壓不夠的問題,省略了連接變壓器,大大降低了裝置的成本和體積。在35KV 系統(tǒng),公司目前采用將10KV電壓等級的SVG升壓至35KV的方案,單機最大容量可達±12Mvar通過裝置并聯(lián),可以實現(xiàn)更大容量的系統(tǒng)。對于大容量35KV系統(tǒng)的YFSVG,亦可選擇35KV母線直掛技術(shù)方案,可省略升壓變壓器。單機容量最大可達60 Mvar。
響應(yīng)速度:我公司提供的YFSVG型成套裝置,采用瞬時無 功補償算法和高速可關(guān)斷電力電子器件IGBT,在5ms內(nèi)即可完成額定感性無功到額定容性無功(或額定容性無功 到額定感性無功)的轉(zhuǎn)換,現(xiàn)場實測最快3ms左右即可完成 階躍響應(yīng)YFSVG采用的是新型電力電子器件IGBT, IGBT 的開斷響應(yīng)時間2us??焖夙憫?yīng)帶來最大的優(yōu)越性是YFSVG 具備超強電壓支撐作用,可減少負(fù)荷沖擊對電網(wǎng)的擾動,提高系統(tǒng)安全性。
諧波特性:我公司YFSVG品采用基于鏈?zhǔn)诫娐泛蛢?yōu)化PWM 算法,可實現(xiàn)逆變電壓的精確控制,YFSVG逆變的等效過 程頻率在8000Hz以上,工作過程中基本無諧波污染。
優(yōu)勢:
—、響應(yīng)時間更快
YFSVG響應(yīng)時間:<10ms; YFSVG可以極短的時間之內(nèi)完 成從額定容性無功功率到額定感性無功功率的相互轉(zhuǎn)換,這種無可比擬的響應(yīng)速度完全可以勝任對沖擊性負(fù)荷的補償。
二、抑制電網(wǎng)閃變能力更強
YFSVC對電壓閃變的抑制最大可達2: 1,YFSVG對電壓閃變的抑制可能達到5: 1,甚至更高。YFSVC受到響應(yīng)速度的限制,其抑制電壓閃變的能力不會隨補償容量的增加而增加。而YFSVG由于響應(yīng)速度極快,增大裝置容量可以繼續(xù)提高抑制電壓閃變的能力。
三、運行范圍更寬
YFSVG能夠在額定感性到額定容性的范圍內(nèi)工作。更重要的是,在系統(tǒng)電壓變低時,YFSVG還能夠輸岀與額定工況相近的無功電流。而YFSVC輸出的無功電流與電網(wǎng)電壓成正比,電網(wǎng)電壓越低、其輸岀的無功電流也越低,所以對電網(wǎng)的補償能力也相應(yīng)變?nèi)?。這就是YFSVC技術(shù)本質(zhì)的缺點。
四、補償功能多樣化
使同一套YFSVG裝置,可以實現(xiàn)不同的多種補償功能:單獨補償負(fù)載無功;單獨補償負(fù)載諧波;單獨補償負(fù)載不平 衡;同時補償負(fù)載無功、諧波和不平衡;
五、諧波含量極低
YFSVG采用了PWM技術(shù)、多電平技術(shù)和多重化技術(shù),不僅自身產(chǎn)生的諧波含量極低,還能夠?qū)ω?fù)載的諧波和無功進行補償,實現(xiàn)有源濾波的功能,真正做到多功能化。
六、占地面積較小
由于無需大容量的電容器和電抗器做儲能元件,YFSVG的占地面積通常只有相同容量SVC的50%,甚至更小。所以, 在一些廠礦改造中YFSVG具有很大的優(yōu)勢。