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、諧xie波bo超chao標biao等deng電dian能neng質zhi量liang問wen題ti突tu顯xian,阻zu礙ai了le光guang伏fu發fa電dian大da規gui模mo發fa展zhan。因yin此ci,解jie決jue好hao光guang伏fu發fa電dian係xi統tong的de無wu功gong補bu償chang和he諧xie波bo治zhi理li問wen題ti對dui於yu保bao證zheng光guang伏fu電dian站zhan係xi統tong電dian能neng質zhi量liang及ji安an全quan運yun行xing、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







