动态无功补偿技术及其应用课程课件

动态无功补偿技术及其应用11/28/20221动态无功补偿技术及其应用内容1.动态无功补偿的意义2.动态无功补偿技术3.国外SVG应用情况4.国内SVG发展情况5.电力系统大容量SVG方案11/28/20222动态无功补偿技术及其应用动态无功补偿的意义

11/28/20223动态无功补偿技术及其应用时间事故名称损失情况2003.8.14美国东北部大停电整个系统损失61,800MW负荷，停电范围超过二万四千平方公里，受影响区域的人口达5000万。单纽约地区停电29小时，最多切除负荷6180万千瓦，商业营业和食品损失10.5亿美元，间接损失300亿美元。1977.7.13纽约大停电事故停电时间达25h，停电引起贫民区纵火与抢劫，华尔街计算机停电，损失价值超过百万人小时。1965.11.9美国东北部大停电最长停电时间达13h，影响居民3000万人，直接经济损失达1亿美元。纽约三次大停电事故11/28/20224动态无功补偿技术及其应用国家发生时间事故名称事故描述美国1996年8月10日美国西部网大停电系统解列成四个孤岛，事故影响9个州750万用户美国1996年7月2日美国西部网大停电系统解列成五个孤岛，事故影响14个州200万用户美国1994年12月14日美国西部网大停电系统解列成东西南北四个大岛，1min后东部和中内华达又形成了一个小岛，事故影响到14个州200万人的用电意大利2003年9月28日意大利大停电事故由于潮流转移导致线路过载以及强暴风雨天气影响，法国和瑞士等国送电至意大利的联网线路相继发生故障跳闸，乃至切断了意大利与欧洲电网的联系，使得意大利电网出现6,400MW的功率缺额（约占意大利总电力的20%）。未能及时采取有效措施，最后导致频率崩溃。意大利1994年8月24日意大利大停电事故南部地区负荷4300MW，从北部受电2070MW，从西西里受电300MW。解列后由于低电压使低频减载不能全部动作。马来西亚2003年9月1日马来西亚大停电事故马来西亚北方5个州（Perlis,Perak,Kelantan,Kedah，Penang），发生大停电事故，停电持续约4个小时。马来西亚1996年8月3日马来西亚大停电事故北部为受电系统，由于机组纷纷解列，有功缺额高达2143MW，而低频减载容量仅为1580MW，16秒后系统崩溃。国外近期发生的其他停电事故11/28/20225动态无功补偿技术及其应用2000年以来清华与有关单位合作对京滬穗三大中心负荷区及所在电网进行了较详细的探索性的

暂态电压崩溃可能性数字仿真效验(结果供参考）对电网中所有500kV线路和部分重要220kV线路进行了“N－1”和“N－2”的故障考核。对于直流输电线路，考虑双极闭锁故障造成的潮流转移和直流进行功率短时提升而引起的暂态电压稳定问题进行考核。考虑负荷突增时系统的暂态电压稳定性。考虑励磁和调速的影响，改变原有的静态负荷模型，考虑不同比例恒电抗/恒电流/恒功率的影响，考虑不同比例电动机的影响。考虑包括发电机在内的动态无功热备用的影响。采用STATCOM和其它措施的效果。

11/28/20226动态无功补偿技术及其应用北京地区稳定计算结果举例（2005）

重要输电走廊经不住N-2考验：大房线双回断开，功率大量转移到神头—保北单回线路，造成北京环网电压降至0.7pu。

线路名称故障情况稳定情况备注达旗－永圣域永圣域－丰镇双回断开失稳存在500/220kV高低压电磁环网，功率转移至低压线路，仍与京津唐相联，造成北京环网故障后电压降低至0.7。

大同二厂－蔚县蔚县－房山双回断开失稳存在500kV的高压环网，功率大量转移，超过一回线路的稳定极限，造成北京环网电压降低至0.711/28/20227动态无功补偿技术及其应用北京重要负荷点经不起较大负荷突增考验突增负荷方式为3s－5s时在王府井等主要负荷点增加130＋j260MVA负荷在老君堂、王四营和西大望各安装50MvarSTATCOM时的电压动态过程

11/28/20228动态无功补偿技术及其应用上海电网接线示意图11/28/20229动态无功补偿技术及其应用上海网仿真举例—黄渡区内故障

500kv黄渡至石牌线路中一回停运，另一回短路断开，电压崩溃西郊和黄渡各安装50MVar的STATCOM一台，则区内全部电压恢复至0.8pu以上

11/28/202210动态无功补偿技术及其应用清华华-四方方稳稳定定计计算算初初步步结结果果：：1.广东东500KV双环环上上发发生生3相永久久故故障障无无稳稳定定问问题题。。2.广东东电电网网内内部部故故障障，，如500kV线路路鹏鹏城城侧侧三三永永，，广广东东和和香香港港机机组对对西西部部系系统统振振荡荡失失步步，，或或贵贵州州、、云南南和和广广西西机机组组相相对对系系统统暂暂态态失失稳，，要求求贵贵州州切切机机以以保保稳稳定定;3.贵广广直直流流双双极极停停运运会会因因珠江江三三角角洲洲电电压压下下降降而而失稳稳（（负负荷荷模模型型取取30%恒电电流流，，40%恒功功率率，，30%恒阻阻抗抗））；；4.三广广直直流流双双极极停停运运也可能会造成因珠江江三角洲电压压下降而使南方方电网失稳；；5.可见根本问题题是受端电压压支撑不够又系系统联系薄弱弱！千万千瓦输广广东，南方电电网将面临复复杂的稳定问问题11/25/202211动态无功补偿偿技术及其应应用未来大中心负负荷区受电系系统设想远距发端负荷中心动补远距发端远距发端动补串补动补远郊电厂远郊电厂环形强受电网低频低压减载载接在系统振荡荡中心附近，，提高送电极限限接在覆盖大量电动动机负荷的较低低的电压侧DVRAPF储能分布电源实行分时分质电价11/25/202212动态无无功补补偿技技术及及其应应用动态无无功补补偿技技术11/25/202213动态无无功补补偿技技术及及其应应用动态无无功补补偿的的应用用范围围输电系系统补补偿：：110-500kV变电站站大负荷荷中心心，传传输线线枢纽纽点用户侧侧无功功补偿偿：380-35kV配电网网减少380V系统中中的无无功电电流分分量，，降低低线损损，提提高电电能质质量冲击负负荷（（无功功负荷荷大、、有谐谐波分分量））铁路牵牵引变变电站站，电电弧炉炉，油油国，，轧钢钢厂，，铝厂厂，整整流负负荷等等（大大功率率交交交变频频）11/25/202214动态无无功补补偿技技术及及其应应用动态无无功补补偿的的发展展11/25/202215动态无无功补补偿技技术及及其应应用各种形形式的的无功功补偿偿器机械开关投投切电容器器及电抗器器晶闸管投切切电容器和和电抗器同步调相机机静止无功补补偿器－SVC新型静止无无功发生器器－SVG（STATCOM）断续调节连续调节11/25/202216动态无功补补偿技术及及其应用70年代以来世界电力系系统应用已逾逾180台，我国500KV输电系统运运行6台，全为进口。。StaticVarCompensator：静止无功功补偿器基于TCR的SVC--------上一世纪的的技术11/25/202217动态无功补补偿技术及及其应用常见的SVC装置有以下下几种形式式：饱和电抗器器(SaturatedReactor,SR)：结构简单单，运行维维护方便，，但由于铁铁芯处于高高饱和状态态，噪音大大，需采取取隔离措施施。晶闸管投切切电容器(ThyristorSwitchedCapacitor,TSC)：无功功率率的补偿是是阶跃的，，并且电容容器开断时时有残余电电荷，下次次投入时要要考虑残余余电压，响响应速度差差，不能抑抑制电压波波动和闪变变。晶闸管控制制电抗器(ThyristorControlledReactor,TCR)：目前广泛应用TCR+FC方式，通过过晶闸管控控制线性电电抗器实现现连续的无无功调节。。静止无功补补偿器(SVC，StaticVarCompensator)11/25/202218动态无功功补偿技技术及其其应用SVC––占地面积积很大！！11/25/202219动态无功功补偿技技术及其其应用TCR的谐波11/25/202220动态无功补偿偿技术及其应应用TCR中的谐波的危危害必须加装无源源滤波器；谐波引起电感感、电容发热热，导致绝缘缘老化，电容容器参数参数数变化及损坏坏；谐波在TCR与FC间流动增加损耗，降降低效率；谐波引起电磁兼容问题题－干扰周围设设备；谐波造成电磁污染、辐辐射－环保问题11/25/202221动态无功补偿偿技术及其应应用TCR型SVC容易引起谐振振TCR型SVC为阻抗型器件件，其接入后后改变系统阻阻抗特性，可可能引起振荡荡，输电线中中间接TCR型SVC可能导致次同同步振荡；西门子公司在在南非安装的的TCR型SVC装置曾经就引引起过谐振，，后采取其它它措施才解决决。11/25/202222动态态无无功功补补偿偿技技术术及及其其应应用用TCR型SVC的其其它它问问题题TCR型SVC是阻阻抗抗型型元元件件，，无无功功与与电电压压平平方方成成正正比比，，电电压压低低时时无无功功大大大大小小于于额额定定功功率率，，电电压压高高时时大大大大高高于于额额定定功功率率；；TCR噪声大大，占占地面面积大大晶闸管管的冷冷却系系统必必须带带电运运行，，只能能用纯纯水（（运行行维护护成本本高））或热热管（（效率率低））11/25/202223动态无无功补补偿技技术及及其应应用静止同同步补补偿器器—SVGSVG简介SVG是用于于输配配电系系统的的高性性能动动态无无功补补偿器器，其其实质质是一一个可可控同同步电电源。。它无需需调相相机那那样的的旋转转机械械，故故称为为静止止同步步补偿偿器(STATicsynchronousCOMpensator)。11/25/202224动态无功补偿偿技术及其应应用Us系统电压UI补偿器产生的的电压IL补偿器电流x等值电抗Qs送往系统的无无功功率SVG的工作原理11/25/202225动态无功补补偿技术及及其应用电容器逆变器变压器断路器SVG的各个组成成部分11/25/202226动态无功功补偿技技术及其其应用电力系统统中的大大功率电电力电子子用电力电电子开关关（无触触点）代代替传统统机械开开关用电力电电子装置置来控制制P，V&Q换流装置置并联/串联接入入系统快速AC/DC或者DC/AC变换实现开关关动作由由快到慢慢的飞跃跃ThyristorGTOIGBTThyristorGTOIGBT开关频率率50/60Hz<500Hz>1000Hz开关过程20-80ms机械式开开关11/25/202227动态无功功补偿技技术及其其应用4.5kV/4kAGTO4.5kV/4kAGTO管芯直径径仅约10cm电力电子子是当代代高技术术成果重重要体现现1.7kV/1.2kAIGBT11/25/202228动态无功功补偿技技术及其其应用SVG特点可从额定定滞后工工况到额额定超前前工况连连续调节节输出无无功；在系统电电压很低低的情况况下，仍仍能输出出额定无无功电流流。对于提供供某一稳稳态负载载的无功功支持，，SVG可以比SVC容量小15%——30%；SVG输出电压压谐波含含量很小小。由于谐谐波含量量小，因因此输出出端一般般不需采采用滤波波器，这这样可减减小装置置的占地地面积；；SVG有很快的的动态响响应速度度(小于5ms)；在防止电电压崩溃溃，抑制制系统的的功率振振荡和提提高系统统稳定性性方面，，SVG有最好的的效果；使用得当当，SVG每kvar的输出约约能提高高0.5-0.7kw的暂态稳稳定极限限值。11/25/202229动态无功功补偿技技术及其其应用SVG的功能动态无功功/有功补偿偿功率因数数校正提高平均均馈电电电压削弱谐波波抑制电压压闪变维持三相相平衡11/25/202230动态无无功补补偿技技术及及其应应用能量模式占地面积响应速度运行范围谐波特性谐振特性运行特性储能式，损耗大（1%-1.5%）占地大

>100ms谐波大并联滤波器，易造成系统谐振调节阻抗非储能式，损耗低（<1％）占地减小2/3到一半

<5ms谐波小（THD<5%）不会与并联滤波器发生谐振调节电流SVG与SVC的比较较11/25/202231动态无功补补偿技术及及其应用最佳解决方方案——STATCOM迅速的动态态响应04020t(ms)1030检测检测触发稳定触发SVCDSTATCOMSTATCOM的优越性能能采用新型电力电子器器件、瞬时值检测测算法和高频PWM控制，使得响应应时间小于于5ms。11/25/202232动态无功补补偿技术及及其应用。SVC装置响应速速度较慢，，不能迅速速补偿无功功，调节电电压，增大大SVC的容量并不不能显著改改善其动态态补偿的效效果。。日本热工工委员会的的实测曲及及辽阳某钢钢厂电弧炉炉实测曲线线如下闪变补偿效效果与补偿偿容量和响响应时间曲曲线辽阳电弧炉负荷荷熔化期30s录波数据分分析——闪变抑制效效果11/25/202233动态无功补补偿技术及及其应用SVG由于使用的的电抗和电电容等无源源器件远比比SVC少，因此大大大缩小装装置的体积积和占地面面积。SVC中的电抗器器不仅本身身体积大，，而且要考考虑相互间间的安装间间隔，整体体占地面积积非常大。。SVG的占地面积积比同容量量的SVC减少2/3到50%。11/25/202234动态无功补补偿技术及及其应用SVGSVCSVG与SVC输出特性比比较0.21.0电压无功电流11/25/202235动态无功补补偿技术及及其应用SVC是阻抗型补补偿装置，对系统参数数很敏感，，当SVC参数配置不不合理、或或者一段时时间后，系系统参数发发生变化，，很容易引引起系统谐谐振或谐波波电流放大大，这也是是一些SVC经常运行不不正常的重重要原因之之一。谐振振或谐波电电流放大不不仅危害SVC自身的设备备安全，对对系统其他他设备的安安全也是隐隐患。SVG是电流可控控型装置，对系统参数数不敏感，，不会发生生谐波放大大的情况，，根据需要要，还可以以补偿谐波波电流，起起到抑制谐谐振的效果果。11/25/202236动态无功补补偿技术及及其应用输出特性好好：STATCOM控制电流的的变化，输输出电流不不依赖于电电压，表现现为恒流源源特性，因因此系统电电压变低时时，同容量量STATCOM可以比SVC提供更大的的补偿容量量。国外有学者者提出，完完成相同的的动态无功功补偿目标标：STATCOM和SVC容量比为1：1.311/25/202237动态无功补补偿技术及及其应用控制稳定性性好对外部系统统运行条件件和结构变变化不敏感感。SVC使用了大量量电容器电电抗器，当当外部系统统容量与补补偿装置的的容量可比比时，SVC会产生不稳稳定性。优良的可扩扩展性STATCOM核心的VSC模块技术为为许多FACTS设备如UPFC、APF、DVR等提供了坚坚实的技术术基础，因因此拥有广广阔的应用用前景11/25/202238动态无功功补偿技技术及其其应用占地面积积小:与TCR相比，VSC不需要并并联电抗抗器，容容易实现现集装箱箱模块，，同容量量STATCOM占地面积积约为SVC的一半。。抑制电压压波动，，抬高平平均馈电电电压，，保证电电弧炉稳稳定运行行，减少少电极调调节，改改善冶炼炼质量，，能短时时补偿一一定的有有功功率率，削弱弱有功冲冲击，缩缩短冶炼炼时间，，提高冶冶炼效率率11/25/202239动态无功功补偿技技术及其其应用功耗低，，噪声小小SVC中大容量量电抗器器是引起起功耗和和噪声的的主要因因素。STATCOM无需大容容量电抗抗器，其使用的的电容、、电感等等元件采采用了先先进的技技术和制制作工艺艺，运行行过程中中电磁噪噪声显著著降低，，功耗比比SVC低约2个百分点点，噪声声低约15dB采用IGBT的功率模模块冷却却系统简简单、可可靠11/25/202240动态无功功补偿技技术及其其应用SVG小结以SVG为代表的的柔性交交流输电电技术推推动电力力电子技技术进步步，从一一次侧对对电网加加强控制制SVG应用用于于输输电电网网，，可可加加强强动动态态无无功功支支撑撑，，提提高高系系统统动动态态稳稳定定性性SVG应用用于于配配电电网网，，可可对对电电能能质质量量进进行行控控制制，，补补偿偿冲冲击击型型负负荷荷如如电电弧弧炉炉、、轧轧机机等等SVG在国国内内外外已已进进入入工工业业实实际际应应用用阶阶段段，，国国内内SVG的应应用用研研究究水水平平达达到到国国际际一一流流水水平平。。11/25/202241动态态无无功功补补偿偿技技术术及及其其应应用用SVG国外外应应用用情情况况11/25/202242动态无功补补偿技术及及其应用始于上世纪纪80年代，近30年得到长足足发展中国学者完完成了大量量的研究工工作，积累累了STATCOM技术，正在在转化为生生产力ABB、ALSTOM、SIEMENS、TOSHIBA、MITSUBISHI等都在世界界范围内推推广各自的的STATCOM产品STATCOM在国际范围围内的应用用11/25/202243动态无功补补偿技术及及其应用英国动态无无功补偿情情况北部电厂远远离南部负负荷中心，，为改善输输电系统的的电压支撑撑能力，共共安装了27台动态无功补补偿装置。相比之下可可见我国各各系统动态态无功补偿偿之缺乏！！发电厂PowerPlants负荷区LoadCenters11/25/202244动态无功补补偿技术及及其应用世界上输电电系统主要要SVG（仅列出部部分典型工工程）时间国家容量主电路结构特点1980日本±20首台样机，两电平三相桥六重，移相10°1986美国±1三相桥两重，移相30°，加滤波器1991日本±80自励起动，三单相八重，移相7.5°，三只串一只冗余1993日本±50三相桥四重，12只串，PWM调制1996美国±100三相桥八重，5只串，一只冗余1997德国±82个三电平SVG组成1997美国±160UPFC，12个三电平桥臂通过变压器多重联接1999英国±75第一个级联结构1999中国±20两电平三单相桥四重2001美/日133/-41三电平，逆变器并联+滤波器2002美/日±100三电平，逆变器并联+滤波器2003美/法±150两个链式，75*2工程实用阶阶段11/25/202245动态无功补补偿技术及及其应用10kV,±22MVarABB:UddeholmToolingABSteelPlant,Hagfors,Sweden11/25/202246动态无功补补偿技术及及其应用4.16kV,±±2MVarMitsubishi:SeattleIron&MetalsCo.,2000抑制电压闪闪变调整功率因因数维持系统电电压恒定11/25/202247动态无功补补偿技术及及其应用6.6kV,±1MVarMitsubishi:TEPCO,Japan,200011/25/202248动态无功补偿偿技术及其应应用ALSTOM75MVA链式STATCOM11/25/202249动态无功补偿偿技术及其应应用ALSTOM75MVA链式STATCOM11/25/202250动态无功补偿偿技术及其应应用SVG用于电气化铁铁道左图为上海磁磁悬浮系统所所采用的SVG动态补偿装置置。11/25/202251动态无功补偿偿技术及其应应用二相型SVG用于电铁时的的系统接线方方式如下：11/25/202252动态无功补偿偿技术及其应应用SVG用于风力发电电系统风力发电接入入系统后，接接入母线的电电压波动频繁繁，不仅影响响了电网的电电能质量，对对风机的正常常发电运行也也造成了影响响。SVG的动态性能优优异，非常适适用于风电场场无功补偿，，当将SVG与FC配合优化设计计后，是性能能价格最优的的风电场无功功补偿方案。。目前，国外外的风电场已已普遍开始应应用SVG进行无功快速速补偿。11/25/202253动态无功补偿偿技术及其应应用澳大利亚面部部LakeBonneyII风电场的动态态无功综合补补偿系统澳大利亚南部部LakeBonneyII风电场风力发电机安安装总容量为为239MW。动态无功调节节总容量为－24MVar~＋78Mvar风力发电机输输出无功－46MVar至＋32Mva无功调节总容容量－70MVar至＋＋110Mvar11/25/202254动态无功功补偿技技术及其其应用加拿大安安大略省省Leader风电场加拿大安安大略省省Leader风电场的的动态无无功综合合补偿系系统风电场共共安装61台1.65MW的V82风电机组组，安装装风机总总容量100.65MW，功率因因数0.98。综合动态态无功补补偿系统统接入230kV/44kV变电站的的44kV侧，其配配置如表表2所示，动动态无功功调节总总容量为为－33MVar至＋80Mvar。11/25/202255动态无无功补补偿技技术及及其应应用DSTATCOM在国外外配电电网广广泛应应用86~99年期间间，三三菱安安装了了近200台DSTATCOM，容量量在0.1到60MVA之间东芝公公司多多台10M/20MDSTATCOM用于电电弧炉炉的动动态补补偿ABB公司已已开始始研制制系列列的SVC-LIGHT（DSTATCOM），用用于系系统及及用户户补偿偿西屋公公司为为加拿拿大BC省阿达达姆湖湖伐木木场提提供了了一台台2MVA的DSTATCOM，保证证了该该伐木木场的的正常常工作作西门子子公司司为丹丹麦某某风力力发电电场提提供的的两台台4MVADSTATCOM对风电电设备备的稳稳定运运行起起了重重要作作用美国S&C’S公司的的系列列PUREWAVEDSTATCOM，用于于补偿偿冲击击负载载引起起的电电压跌跌落和和闪变变11/25/202256动态无无功补补偿技技术及及其应应用DSTATCOM是新一一代无无功补补偿产产品，，具有有广阔阔的应应用前前景日本、、欧洲洲等国国基于于IGBT、IGCT的SVC装置即DSTATCOM正在兴起，，如上海磁磁悬浮采用用了4台6MVADSTATCOM国内中压配配电DSTATCOM工业装置处处于空白!在清华大学学20/50MVA输电系统STATCOM基础上研发发DSTATCOM工业装置11/25/202257动态无功补补偿技术及及其应用SVG国内发展情情况11/25/202258动态无功补补偿技术及及其应用上海市电力力公司为加加强负荷中中心的受电电能力，提提高其电压压稳定性，，防止大规规模甩负荷荷和电网电电压崩溃事事故的发生生，在其原原有的一台台调相机退退役后，基基于清华大大学柔性输输配电系统统研究所的的最新成果果，采用了了最新型的的±50MVA的基于IGCT的SVG，该项目历历时三年多多，耗资约约3千万元工程程费，于2006年2月28日在上海西西郊变电站站并网投入入运行，2006年4月通过正式式验收，是是世界上第第一台基于于IGCT的链式SVG装置，装置置整体达到到国际先进进水平。应用实例一一：SVG用于电力系系统动态无无功补偿11/25/202259动态态无无功功补补偿偿技技术术及及其其应应用用±50MVarSVG的单单相相10个链链节节±50MVarSVG的监监控控系系统统11/25/202260动态无功补偿偿技术及其应应用±50MVarSVG的系统接线图图11/25/202261动态无无功补补偿技技术及及其应应用在国家家电网网公司司支持持下的的新示示范工工程基于IGCT的±50Mvar链式SVG系统A相逆变变柜B相逆变变柜C相逆变变柜11/25/202262动态无功补补偿技术及及其应用1研究50MSTATCOM的重要意义义采用可关断断器件的高高电压大容容量逆变器器是大型STATCOM和FACTS的核心技术术，也是各各种大型可可再生能源源、储能、节能、驱动动装置的核核心技术；；STATCOM可以最快速速地提供动动态无功支支撑，提高高远距输电电极限和避避免受端发发生电压崩崩溃；当系统发生生故障时能能迅速提供供动态电压压支撑，减减少低压释释放或低压压切负荷数数量西郊50MvarSTATCOM可以快速支支撑电压，，最多可以以少释放黄黄渡区438MW负荷荷，，占占黄黄渡渡区区负负荷荷总总数数的的约约30％，，装装置置的的最最大大效效益益比比为为8.76千瓦瓦/千乏乏。。STATCOM的快快速速动动态态特特性性对对支支撑撑电电压压水水平平有有显显著著的的作作用用，，装装置置的的响响应应时时间间越越短短，，作作用用效效果果越越好好,装置置响响应应时时间间为为30ms时的的效效益益比比80ms时提提高高了了58％11/25/202263动态无功功补偿技技术及其其应用当系统发发生故障障或突增增负荷时时，动态态地提供供电压支支撑，以以防止发发生暂态态电压崩崩溃上海全网网突增8%负荷，黄黄渡区12条220kv母线中有有9条电压低低于0.8p.u，20条负荷母母线(35kv或110kv侧)中有18条电压低低于0.8p.u，可能发生生了暂态态电压不不稳定问问题。投投入装置置后，全全部12条220kv母线电压压都提高高到0.8p.u以上，7条原先电电压低于于0.8p.u的负荷母母线(35kv或110kv侧)电压提高高到0.8p.u以上。与所在35kV母线上4组电容器器综合投投切控制制相配合合，可确确保35kV母线电电压的的运行行质量量。11/25/202264动态无无功补补偿技技术及及其应应用50MSTATCOM的自主创创新1）国际际上首首台采采用IGCT器件的的50MVA级链式式STATCOM装置2）150Hz优化PWM控制策策略3）基于于脉冲冲循环环换位位及PWM制动的的直流流电压压平衡衡控制制4）分布布式链链节控控制与与保护护策略略5）全数数字化化高速速高精精度电电压控控制系系统6）自自平衡衡精确确反馈馈线性性化动动态无无功7）基于于逆系系统方方法的的分相相控制制8）暂态态电压压稳定定控制制策略略9）链链式STATCOM分层分分布式式监控控系统统10）链链节等等价运运行与与保护护试验验11/25/202265动态无无功补补偿技技术及及其应应用50M链式SVG实物11/25/202266动态无无功补补偿技技术及及其应应用2006年2月28日50MVAR-SVG在上海海黄渡渡500KV变电站站一次次并网网成功功，随随后又又顺利利通过过72小时持持续带带负荷荷试验验。各各项性性能均均达到到设计计要求求。2006年4月通过过国家家电网网公司司验收收。基于IGCT的链式式50MVAR-SVG的研制制成功功表明明，我我国已已具备备生产产万--十万千千乏工工业逆逆变器器的能能力并并拥有有自主主知识识产权权，从从而为为生产产相应应容量量等级级静止止无功功补偿偿装置置及电电能质质量控控制器器铺平平了道道路。。上海电电网50MVAR-SVG的应用用11/25/202267动态无无功补补偿技技术及及其应应用该示范范工程程通过过产、、学、、研相相结合合研发发了具具有自自主知知识产产权的的新型型FACTS装置，，其核核心技技术达达到了了国际际领先先水平平，为为进一一步产产业化化积累累了宝宝贵的的经验验，也也为在在电力力系统统中应应用大大容量量动态态无功功装置置提供供了一一种新新的技技术选选择11/25/202268动态无无功补补偿技技术及及其应应用已投运运DSTATCOM装置辽阳中中成鞍鞍建钢钢厂—交流电电弧炉炉10kV/±2MVA，2005年7月1日投入入运行行国内第第一台台投入入工业业试运运行的的DSTATCOM装置鞍山钢钢铁公公司二二电厂厂—交交变变频轧轧钢机机10.5kV/±16MVA，2005年12月1日投入入运行行朝阳变变电站站—混合负负荷（（炼钢钢厂、、民用用负荷荷）10kV/±3MVA，2006年11月投入入运行行11/25/202269动态无功功补偿技技术及其其应用±2MVASVG----箱式结构构11/25/202270动态无功功补偿技技术及其其应用应用实例例二：辽辽阳中成成鞍建钢钢厂±2MVarSVG应用于10kV电弧炉动动态补偿偿11/25/202271动态无功功补偿技技术及其其应用2005年7月开始投入试试运行。该装置投运后后，公共母线线的电压稳定定，钢厂的功功率因数保持持在0.95以上，电压波波动与闪变降降低约4倍，达到国标标要求。将钢厂对系统统的冲击减少少了30%，仅此一项可可为钢厂每月月节省2万余元的电费费；该装置具有的的优越的快速速补偿性能，，能够提高和和稳定冶炼期期间的10kV母线电压，显显著减少断弧弧现象，提高高了冶炼效率率，吨钢耗电电量降低了约约10%；同时，单炉炉冶炼时间也也缩短了8%-15%，经济效益非非常可观。11/25/202272动态无功补偿偿技术及其应应用应用实例三：：鞍钢1700轧机16MvarSVG＋24MvarFC2005年12月安装调试结结束并投入电电网运行。SVG投运前，10kV母线电压波动动范围为9.8kV～11kV；投运后，10kV母线电压波动动范围为10.4kV～10.6kV。10kV电压闪变降低低4倍，电网谐波波满足了国标标要求。11/25/202273动态无功补偿偿技术及其应应用DSTATCOM装置外观－鞍鞍钢11/25/202274动态无功补偿偿技术及其应应用主要的技术创创新－7大关键技术高压大电流功功率模块及整整机测试技术术－申请专利1项分裂变压器主主电路结构－申请专利1项容量配置灵活活、谐波性能能好、可靠性性高基于IGBT的三电平大功功率模块－申请专利1项降低输出电压压谐波，提高高功率密度三电平载波移移相直接瞬时时电流控制－申请专利2项快速电流控制制，提高可靠靠性，响应时时间小于5ms多重保护与控控制结合的控控制保护系统统－申请专利利1项大大提高了装装置运行的可可靠性分布式监控系系统及协调控控制策略－申申请专利1项可直接接地的的高效水冷模模块及冷却系系统－申请专专利111/25/202275动态无无功补补偿技技术及及其应应用QNSVG100M动态补补偿装装置产产品特特点模块化化结构构、扩扩展性性好响应速速度快快，装装置整整体响响应时时间小小于5ms采用直直接瞬瞬时电电流控控制，，抗抗系统统电压压冲击击性能能好，，适合合恶劣劣环境境应用用占地面面积小小，可可采用用厢式式或移移动式式结构构11/25/202276动态无功补补偿技术及及其应用现场测试结结果－跳变响应-850kVar～850kVar无功功率跳跳变0～850kVar无功功率跳跳变0～2MVar响应时间约约3ms11/25/202277动态无功补补偿技术及及其应用现场测试结结果－闪变补偿效果电弧炉负荷荷熔化期30s录波数据分分析1.3Mvar限幅11/25/202278动态无功补补偿技术及及其应用现场测试结结果－动态无功及及电压