英威騰iSVG產品在光伏發電站中的應用
摘 要:為了提高電網的電能質量,減少無功損耗,提高功率因數,采用鏈式高壓靜止無功發生器(iSVG),能夠有效的解決電能質量問題。
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,以及治理光伏發電站電能質量帶來的效益。
關鍵詞:靜止無功發生器 SVG 無功補償 電能治理
一、 光伏行業電能質量分析
隨著全球能源危機和節能減排戰略的推進,將可再生能源大量接入電網為本地負荷供電已是大勢所趨,其中並網光伏發電係統以環保、低噪聲、適(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)廣(guang)等(deng)特(te)點(dian)而(er)備(bei)受(shou)青(qing)睞(lai)。可(ke)以(yi)預(yu)見(jian),在(zai)不(bu)久(jiu)的(de)將(jiang)來(lai),太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)將(jiang)在(zai)發(fa)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong)占(zhan)據(ju)重(zhong)要(yao)地(di)位(wei),為(wei)電(dian)力(li)市(shi)場(chang)提(ti)供(gong)大(da)量(liang)優(you)質(zhi)電(dian)能(neng)。
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定、並網功率因數不合格、xiebochaobiaodengdiannengzhiliangwentituxian,zuaileguangfufadiandaguimofazhan。yinci,jiejuehaoguangfufadianxitongdewugongbuchanghexiebozhiliwentiduiyubaozhengguangfudianzhanxitongdiannengzhiliangjianquanyunxing、達到光伏電站接入電網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業園內,光伏發電單元經直流彙線,至逆變器輸出交流,再經變壓器升壓後接至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母線側安裝1套iSVG動態無功補償裝置,滿足該光伏站內無功補償需求。
三、 項目實施方案
1)環境條件
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)係統概況
1. 係統電壓:36.5kV
2. 係統最高電壓:40.5kV
3. 35kV係統開斷電流:31.5kA
4. 係統額定頻率:50Hz
5. 係統中性點接地方式:不接地
3)根據項目提供的參數計算,該項目需要配置無功補償容量為±5MVar ,iSVG裝置可以實現感性無功到容性無功-5~5MVar範圍內連續快速調節,最終選擇iSVG-005-35-BT滿足項目要求,經過10KV/35KV升壓變壓器直接掛接到35KV母線,增加了戶外隔離開關及戶外升壓變壓器,係統方案如下:

圖1 係統解決方案
4)iSVG現場圖片

圖2 戶外35KV變壓器 圖4 現場iSVG圖片
iSVG投運後運行正常,滿足了光伏電站對於無功補償裝置的要求,順利通過了當
地電業局的驗收。
iSVG運行特點分析:
1) 並網電壓諧波小於1%
采用獨特的直流電壓平衡技術及多電平矢量控製技術,並網電壓諧波更小,排除背景諧波,裝置並網電壓諧波小於1%

圖5並網諧波電壓
2) 並網電流無衝擊
采用精確的電網同步技術和自勵啟動技術,並網電流無衝擊。
3) 矢量控製,響應速度小於5ms
采用矢量控製,響應時間小於5ms。對快速衝擊負荷和閃變具有更好的補償效果。

圖6 感性到容性電流階躍響應
4) 補償功能多樣化
具有無功補償、諧波補償、穩壓補償、三相不平衡補償等功能

圖7 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,確保設備安全運行。包括電網過壓保護、電網欠壓保護、電網電壓不平衡保護、電網缺相保護、直流側總過壓保護、直流側電壓不平衡保護、過載保護等
6) 正麵維護結構設計
采用正麵維護,設備靠牆安裝,大大節約了設備占地麵積,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產品概述
iSVG高(gao)壓(ya)靜(jing)止(zhi)無(wu)功(gong)發(fa)生(sheng)器(qi)是(shi)英(ying)威(wei)騰(teng)公(gong)司(si)研(yan)發(fa)生(sheng)產(chan)的(de)靜(jing)止(zhi)型(xing)高(gao)壓(ya)動(dong)態(tai)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)設(she)備(bei),既(ji)可(ke)補(bu)償(chang)無(wu)功(gong),也(ye)能(neng)補(bu)償(chang)諧(xie)波(bo),屬(shu)於(yu)最(zui)新(xin)一(yi)代(dai)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)產(chan)品(pin),廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)電(dian)力(li)行(xing)業(ye)、新能源發電場、軌道交通、冶金行業和煤礦行業,可用來提高係統功率因數和治理諧波、抑製電網電壓波動和三相不平衡,有效改善係統電能質量和用電環境。其主要功能如下:
1. 降低線損,提高線路輸電穩定性;
2.維持受電端電壓,加強係統電壓穩定性;
3.抑製電壓波動和閃變;
4.補償負荷無功,提高係統功率因數;
5.抑製電網三相不平衡。
五、 客戶收益
(1)功率因數一直維持在0.98以上,滿足接入電網要求
(2)穩定了光伏電站35kV母線側的電壓,電壓波動d%<2%
(3)整體解決發電廠電能質量問題,提高並網成功率
(4)動態連續調節,補償光伏發電廠無功需求
參考文獻
[1] 《iSVG高壓靜止無功發生器產品說明書》 深圳市英威騰電氣股份有限公司







