摘 要：為了提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，減少無功損耗，提高功率因數(shù)，采用鏈?zhǔn)礁邏红o止無功發(fā)生器(iSVG)，能夠有效的解決電能質(zhì)量問題。
本文介紹了深圳市英威騰電氣股份有限公司iSVG的工作原理，功能，以及治理光伏發(fā)電站電能質(zhì)量帶來的效益。
關(guān)鍵詞：靜止無功發(fā)生器 SVG 無功補償 電能治理
一、光伏行業(yè)電能質(zhì)量分析
隨著全球能源危機和節(jié)能減排戰(zhàn)略的推進，將可再生能源大量接入電網(wǎng)為本地負荷供電已是大勢所趨，其中并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)以環(huán)保、低噪聲、適用范圍廣等特點而備受青睞?？梢灶A(yù)見，在不久的將來，太陽能光伏發(fā)電將在發(fā)電系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，為電力市場提供大量優(yōu)質(zhì)電能。
然而，太陽能的隨機性和間歇性使得光伏站的輸出功率是波動的，從而使得光伏電站電壓不穩(wěn)定、并網(wǎng)功率因數(shù)不合格、諧波超標(biāo)等電能質(zhì)量問題突顯，阻礙了光伏發(fā)電大規(guī)模發(fā)展。因此，解決好光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償和諧波治理問題對于保證光伏電站系統(tǒng)電能質(zhì)量及安全運行、達到光伏電站接入電網(wǎng)的要求具有重要意義。
二、項目概述
青海海南州某30MWp項目坐落在青海海南州共和縣光伏產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，光伏發(fā)電單元經(jīng)直流匯線，至逆變器輸出交流，再經(jīng)變壓器升壓后接至35kV集電線路，集電線路接入配電間35kV母線，本期工程共4回35kV集電線路。35kV本期采用單母線接線，1回35kV線路送出。其中35kV母線側(cè)安裝1套iSVG動態(tài)無功補償裝置，滿足該光伏站內(nèi)無功補償需求。
三、項目實施方案
1)環(huán)境條件
1. 極端最高氣溫：43.2℃
2.極端最低氣溫：-28.9℃
3. 平均氣溫：10.1℃
2)系統(tǒng)概況
1. 系統(tǒng)電壓：36.5kV
2. 系統(tǒng)最高電壓：40.5kV
3. 35kV系統(tǒng)開斷電流：31.5kA
4. 系統(tǒng)額定頻率：50Hz
5. 系統(tǒng)中性點接地方式：不接地
3)根據(jù)項目提供的參數(shù)計算，該項目需要配置無功補償容量為±5MVar ,iSVG裝置可以實現(xiàn)感性無功到容性無功-5~5MVar范圍內(nèi)連續(xù)快速調(diào)節(jié)，最終選擇iSVG-005-35-BT滿足項目要求，經(jīng)過10KV/35KV升壓變壓器直接掛接到35KV母線，增加了戶外隔離開關(guān)及戶外升壓變壓器，系統(tǒng)方案如下：
圖1 系統(tǒng)解決方案
4)iSVG現(xiàn)場圖片
圖2 戶外35KV變壓器
圖3現(xiàn)場iSVG圖片
iSVG投運后運行正常，滿足了光伏電站對于無功補償裝置的要求，順利通過了當(dāng)?shù)仉姌I(yè)局的驗收。
iSVG運行特點分析：
1) 并網(wǎng)電壓諧波小于1%
采用獨特的直流電壓平衡技術(shù)及多電平矢量控制技術(shù)，并網(wǎng)電壓諧波更小，排除背景諧波，裝置并網(wǎng)電壓諧波小于1%
圖4并網(wǎng)諧波電壓
2) 并網(wǎng)電流無沖擊
采用精確的電網(wǎng)同步技術(shù)和自勵啟動技術(shù)，并網(wǎng)電流無沖擊。
3) 矢量控制，響應(yīng)速度小于5ms
采用矢量控制，響應(yīng)時間小于5ms。對快速沖擊負荷和閃變具有更好的補償效果。
圖5感性到容性電流階躍響應(yīng)
4) 補償功能多樣化
具有無功補償、諧波補償、穩(wěn)壓補償、三相不平衡補償?shù)裙δ?/FONT>
圖6無功補償輸出電壓電流波形
5) 多重保護功能
具有17種保護功能，確保設(shè)備安全運行。包括電網(wǎng)過壓保護、電網(wǎng)欠壓保護、電網(wǎng)電壓不平衡保護、電網(wǎng)缺相保護、直流側(cè)總過壓保護、直流側(cè)電壓不平衡保護、過載保護等
6) 正面維護結(jié)構(gòu)設(shè)計
采用正面維護，設(shè)備靠墻安裝，大大節(jié)約了設(shè)備占地面積，方便用戶維護和檢修。
四、深圳市英威騰電氣股份有限公司iSVG產(chǎn)品概述
iSVG高壓靜止無功發(fā)生器是英威騰公司研發(fā)生產(chǎn)的靜止型高壓動態(tài)無功補償設(shè)備，既可補償無功，也能補償諧波，屬于最新一代無功補償產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)、新能源發(fā)電場、軌道交通、冶金行業(yè)和煤礦行業(yè)，可用來提高系統(tǒng)功率因數(shù)和治理諧波、抑制電網(wǎng)電壓波動和三相不平衡，有效改善系統(tǒng)電能質(zhì)量和用電環(huán)境。其主要功能如下：
降低線損，提高線路輸電穩(wěn)定性;
維持受電端電壓，加強系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性;
抑制電壓波動和閃變;
補償負荷無功，提高系統(tǒng)功率因數(shù);
抑制電網(wǎng)三相不平衡。
五、客戶收益
(1)功率因數(shù)一直維持在0.98以上，滿足接入電網(wǎng)要求
(2)穩(wěn)定了光伏電站35kV母線側(cè)的電壓，電壓波動d%<2%
(3)整體解決發(fā)電廠電能質(zhì)量問題，提高并網(wǎng)成功率
(4)動態(tài)連續(xù)調(diào)節(jié)，補償光伏發(fā)電廠無功需求
（轉(zhuǎn)載）
