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高壓靜止型動態無功補償裝置分析

1 高壓靜止型動態無功補償裝置的發展
  高壓靜止型動態無功補償裝置簡稱SVC,在電力系統中稱為“靜止補償裝置”,這是因為構成這種裝置的主要元件(電容器、電抗器、晶閘管閥等)是靜止的而非轉動的(相對于調相機之類的旋轉設備而言)。SVC在鋼鐵行業則稱為“高壓動態無功補償裝置”,是相對于不能進行動態調節的高壓無功補償電容器或過濾器組來說的,SVC的功能是動態無功功率補償。凡是需要對無功功率進行連續和快速控制的地方都科越用SVC來滿足以下一個或多個要求:
(1)改善電壓控制水平
(2)提高電網的靜態穩定性和動態穩定性
(3)降低暫時過電壓
(4)阻尼系統的低頻和次同步振蕩(SSR)
(5)降低或減少電壓和電流的不平衡
(6)改善波動負載對電網的影響,減少由于電壓波動引起的照明閃爍(稱為“閃變”)
(7)抑制諧波
(8)降低電網損耗,提高功率因數
   自從武鋼從德國引進第一套大型軋鋼設備(1.7米軋鋼機)開始,中國電網就開始有了動態無功功率補償的需求。但是,由于進口SVC的價格太高,阻礙了這項技術在中國的快速推廣。長期以來SVC在電力系統中應用并不廣泛,到上個世紀90年代末,也只有區區6套SVC在中國電網落戶,而且全是價格很貴的進口設備。
1982年由原機械部和電力部聯合,通過西安電力機械公司引進了BBC公司的TCR型SVC無功補償技術,并經過多年的努力,于1989年底首先在湖北大冶鋼廠投入使用。隨著1996年我國《電力法》的頒布,電能質量國家系列標準的實施,電力部門加強了對干擾性復核接入電網的管理,用戶也提高了對電能質量重要性的認識。由于SVC對鋼鐵用戶尤其是電弧爐有較好的節電和生產經濟效益,從而使SVC的工業應用步伐大大加快(由過去每年2~3套,提高到每年10~20套)。而國產SVC裝置由于其較為低廉的價格及穩定的性能,已逐步在國內市場占據優勢,至2006年約有120余套投入使用,最近幾年又有更快的發展。
   根據統計,SVC在國外的應用除了電力大用戶外,電網補償也是很重要的應用場合。SVC在電網的安裝數量與在電力用戶的安裝數量比率遠比國內大,SVC對提高電網穩定性,改善遠距離輸電線的輸送能力等等,都有很大的作用。所以電網應用仍然是SVC一個潛在的大市場。
   國內生產高壓靜止型動態無功補償裝置的公司有很多,包括鞍山榮信、北京中電普瑞、保定三伊、西電公司、山東泰開等公司都能提供成套SVC設備。保定三伊采用全數字化控制?;?、熱管冷卻系統、光電觸發等新技術發展的SVC成套設備,成功地應用到鋼鐵化工、電網及風力發電新能源方面,在技術平臺上已經同國外各大公司處于同等水平。
 
2 高壓靜止型動態無功補償裝置與新能源和節能
  新能源和節能產業是促進消費、增加投資、穩定出口的一個重要的結合點,也是調整結構、提高國際競爭力一個現實的切入點。目前已啟動大型風電基地開發建設和財政補貼啟動光伏發電市場,為高壓SVC裝置提供了廣闊的發展空間。由于異步發電機組,發電時要吸收無功建立磁場,沒有無功補償裝置提供無功支持,風機需要從系統吸收無功,本身無功補償容量又隨風機所發有功功率變化而變化,而風力發電受風力資源的影響非常大,因此存在大規模風電場接入電網的無功補償問題。風力發電和集中安裝的太陽能光伏電站有很多地處偏遠,接入地為電力網的網絡末端,電壓穩定問題突出,SVC能夠起到穩定電網電壓的作用。當發生系統短路故障后,SVC的動態無功調節能力可以加快故障切除后,風電場節點電壓的恢復過程,改善系統的穩定性。因此,高壓靜止

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