隨著中國三十年經(jīng)濟的高速發(fā)展,電力電子設備在各行業(yè)得以普遍使用,變頻電源、整流電源、逆變電源、開關電源、節(jié)能燈等典型非線性負載在配電系統(tǒng)中占比越來越高?;谶@種現(xiàn)狀,傳統(tǒng)無功補償裝置在現(xiàn)代配電系統(tǒng)應用中,不但不能有效提升配電系統(tǒng)功率因數(shù)、降低系統(tǒng)線損,反而變成主要的故障源。如電容器嚴重漏油、串抗頻繁燒毀、保險損壞爆炸,嚴重時還會造成系統(tǒng)火災系統(tǒng)停電等惡性事故。
以國內某大型船舶制造公司的其中一個船塢配電室傳統(tǒng)無功補償投入前后數(shù)據(jù)對比為例。通過測試數(shù)據(jù)可以清晰地看到傳統(tǒng)無功補償對諧波嚴重放大的情況,投入傳統(tǒng)無功補償裝置后:配電系統(tǒng)電壓畸變率由4.8%放大到6.5%,超過國標14549-93標準;配電系統(tǒng)電流畸變率由9.5%放大到18.9%,總諧波電流由112A放大到202A;配電系統(tǒng)電流波形由不規(guī)則單峰變成雙峰,主要放大諧波以5次和11次諧波最為明顯。
配電系統(tǒng)含有大量焊接機和變頻控制的空壓機等非線性電源,諧波含量較高,在這樣的環(huán)境下,傳統(tǒng)無功補償裝置投入配電系統(tǒng)會導致配電系統(tǒng)諧波含量嚴重放大,且導致補償裝置元器件頻繁燒毀。傳統(tǒng)無功補償裝置由于其固有的電氣特性不能適應現(xiàn)代配電系統(tǒng)負載需求,而第三代無功補償裝置臺達SVG克服了傳統(tǒng)無功補償裝置的問題,不但解決配電系統(tǒng)的諧波和無功問題,而且自身作為電流源,有先天規(guī)避諧振風險的優(yōu)勢。安全、可靠、低耗的保證了配電系統(tǒng)的持續(xù)運營,臺達SVG產(chǎn)品替代傳統(tǒng)無功補償裝置在配電系統(tǒng)中大面積推廣應用必將成為一種趨勢。
臺達SVG以大功率電壓型逆變器為核心,通過調節(jié)逆變器輸出電壓,使其和系統(tǒng)電壓形成可調基波電壓差或諧波電壓差,從而控制注入系統(tǒng)的無功電流或諧波電流,達到補償無功和抑制諧波的目的。
臺達 SVG產(chǎn)品特點明顯,可以雙向無功補償,既可以補償容性負載,又可以補償感性負載,額定容量下可以保證功率因數(shù)0.99不波動;針對配電系統(tǒng)主要諧波含量如5次、7次、11次、13次等諧波進行濾除,保證系統(tǒng)諧波含量符合國標14549-93標準;跟蹤響應速度快,SVG跟蹤負載進行濾波補償全響應時間小于20ms;精確補償,消除諧振,SVG濾波補償完全根據(jù)配電負載所需進行精確補償,不存在過補償問題,消除了配電系統(tǒng)因容性發(fā)生諧振的可能。
傳統(tǒng)無功補償裝置主要部件為電容器或電容器電抗器組,其成本隨著經(jīng)濟發(fā)展價格呈較為平穩(wěn)上升。而SVG的核心器件為IGBT和DSP等電力電子元器件,其價格成本是隨著材料應用的成熟,價格開始下降,推廣應用越迅速,其價格下降將就會越快,兩者的交集會快速到來。綜合以上特點,SVG產(chǎn)品適應了現(xiàn)代電網(wǎng)配電特征,是完全替代傳統(tǒng)無功補償裝置的最先進的第三代無功補償裝置。