SVG与SVC比较优势和节能

1SVG与SVC比较1.设备的先进性:SVC属于静止无功补偿的早期产品,而SVG是其换代产品,即SVG代表该领域的发展方向。SVG是目前最为先进的无功补偿装置，基于电压源型逆变器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃。它不再采用大容量的电容、电感器件，而是通过电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。2.设备的安全可靠性:基于IGBT逆变器，为可控电流源型补偿装置，不会发生谐波放大及谐振，对系统参数不敏感，安全性与稳定性好；SVG属于阻抗型补偿装置，对系统参数很敏感，当参数配置不合理、或者一段时间后，系统参数发生变化，很容易引起系统谐振或谐波电流放大，这也是一些传统补偿设备经常运行不正常的重要原因之一。谐振或谐波电流放大不仅危害补偿系统自身的设备安全，对系统其他设备的安全也是隐患。近年来，SVC频繁发生电容器烧毁，熔断器群爆等严重事故，致使无功补偿装置长期不能投运，闲置浪费。SVG无需大容量的电容器，SVG相当于系统的一个电源，不改变系统的阻抗特性，避免了类似的事故发生，保证了可靠地长期在线运行。SVC的TCR部分采用可控硅的直接串联，需要解决器件的均压问题，要求很严格，要求可控硅必须是同型号、同批次的产品，如果某一元件损害，需要更换同一桥臂的所有元件，使维护困难，而SVG是链节模块的串联，是2多个逆变电源的串联，而不是IGBT的直接串联，所以并不需要模块的一致性，而且每个模块的脉冲是错一定的角度，即IGBT并非同时导通，所以产生过电压的机会并不多。采用脉冲循环控制机制，直流侧电压波动在5%范围之内。采用H桥串联的链式结构，直接接入6kV、10kV、35kV系统，成本降低。而且具备N+1冗余结构，每相一个链节单元损坏后仍可继续满负荷运行，装置自身运行可靠性高。3.设备的快速性:响应速度更快，SVG响应时间：≤10ms。SVC响应时间：≥20ms。SVG可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换，这种无可比拟的响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。SVG的硬件系统采用了IGBT可迅速关断的器件，软件系统采用了瞬时无功算法，响应时间被缩短在10ms以内；SVC的硬件系统采用的是电流过零才能关断的晶闸管，软件系统采用的平均值算法，因此响应时间在40ms以上。SVG对电压闪变抑制能力更强，SVC对电压闪变的抑制最大可达2：1，SVG对电压闪变的抑制可以达到5：1，甚至更高。SVC受到响应速度的限制，其抑制电压闪变的能力不会随补偿容量的增加而增加。而SVG由于响应速度极快，增大装置容量可以继续提高抑制电压闪变的能力。而对于电炉要求响应速度更高，SVC抑制电炉闪变的效果并不好。4.设备的谐波特性:SVG不仅不产生谐波，而且同时具备谐波补偿功能，在动态无功补偿的同时，可对13次以下的谐波进行滤除。SVG采用了载波移相PWM技术和3功率单元串联多电平技术，自身产生的谐波含量极低，装置输出侧无需滤波器。而SVC中TCR在补偿无功功率同时产生大量谐波，其产生的谐波甚至比系统本身的谐波还大，这就要求装设大容量的无源滤波器，而且滤波效果受到限制，而SVG本身不产生谐波，只要滤除系统本身的谐波即可，滤波容量减小一半，滤波效果更好。5.设备的节能特性:SVG采用新型低损耗IGBT功率器件，直接输出电压范围1kV－35Kv,省去了连接变压器，装置效率可达99％以上；而由于损耗曲线特性优于SVC（SVC空载时损耗达到最大），SVG的等效运行损耗一般只有SVC的1/3-1/2，等效运行耗电量大大低于SVC。SVG比SVC节能的原因串联电抗器容量不同：SVC串联100%电抗，而SVG只串联6%的电抗，而电抗器损耗大约为0.8%的损耗，占主导地位。FC部分，SVC的电容容量是SVG电容容量的一倍，所以，电容损耗比SVC的损耗小，电容损耗较小。SVC的可控硅的损耗与SVG的IGBT的损耗相当，可控硅的损耗比IGBT损耗小，但SVC部分的可控硅部分的容量是IGBT容量的一倍。而且在SVC的0无功时损耗最大，100%无功时损耗最小，SVG在50%无功时损耗最小，在100%无功时损耗最大，一般动态无功绝大部分时间工作在50%无功状态。4图1SVC损耗曲线图2SVG损耗曲线从图1及图2可以看出，SVC的平均损耗为0.56%，SVG的平均损耗0.19%。对于本工程补偿容量按80MVAR计算，其一年节约电能为80000*8000*（0.56-0.19）/100=236.8万度,折合电费为118.4万元，节能效果非常显著。6.设备的超强补偿能力SVC是阻抗型特性，补偿能力与电压的平方成正比，输出无功电流随母5线电压降低而线性降低；当系统电压降低10%，补偿能力只有额定的80%，补偿能力大大降低，而SVG是电流源特性，输出无功电流不受母线电压影响。SVG的电流源特性也使SVG具备较强的短期过载能力，可用来进一步提高电力系统稳定性，而SVC不具备过载能力；7.设备的占地面积小SVG以半导体功率器件构成的逆变器为核心，使用直流电容器储能，无SVC中体积庞大的滤波支路和电抗器，安装尺寸一般只有SVC的1/3-1/1，特别适合于对占地面积要求较高的场合。XDVAR系列SVG可做成移动式装置。功耗低，噪声小：大容量电抗器是引起SVC功耗和噪声的主要因素，STATCOM无需大容量电抗器，其功耗比SVC低约2个百分点，噪声低约15dB。8.设备的免维护性模块化设计，功率单元的结构和电气性能完全一致，单元可以互换。安装、设定、调试简便；保护功能齐全，具有过压、欠压、过流、过热等保护，运行可靠性高；控制器实现全数字化，人机界面友好显示，并且具有联网通讯功能，控制器具有高可靠性，而且操作简单，与系统连接时，不需要考虑交流系统相序，补偿装置保护措施齐全；采用光纤触发技术，实现一次系统与二次系统的电气隔离，解决干扰问题，做到了高可靠性和控制性。