当前,光伏发电正迅猛发展,带来了更加多元化和清洁化的电力来源,但是同时也给电力系统带来了无功潮流、电压波动等许多新问题。光照强度、温度变化等通过影响电池板发电量而引起电网电压波动,光伏电站的容量逐渐增大,会影响到电网运行的稳定性,大型光伏电站必须具备一定的低电压穿越能力。
SVG是一种静止型动态无功补偿装置。通过调节电压的幅值和相位,或者控制交流侧电流,迅速吸收或者发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功的目的,保障电力系统稳定、高效、优质地运行,而且可以进行跟踪补偿。
一:FGSVG如何构成的?
新风光高压动态无功补偿装置,简称FGSVG。
光伏行业为什么需要SVG?电站利用SVG可以实现快速响应等多种功能。恒电压控制功能,可以把电压控制在范围之内;恒功率因数控制功能,能实现恒无功功率控制;AVC控制,具有与后台通讯的功能。
光伏电站需要多大的SVG?在国标中有具体要求,一般光伏电站配置的无功容量为电站容量的25%,再加上5%的浮动,就是20%-30%。
FGSVG整机电路拓扑结构为级联H桥结构,不同电压等级和主电路拓扑级联不同的单元个数。
目前产品示意图
功率单元的组成:
功率单元是SVG当中最重要的一个部件,一般分四部分。
1.FGSVG的核心是基于IGBT的链式逆变器,每相由多个功率单元串联组成;
2.单元控制采用多电平空间矢量PWM技术,抗干扰能力强,可靠性高;
3.每个功率单元的结构、电气性能一致,可以互换 ;
4.单元故障时,可以将故障单元旁路,保证装置连续运行;
SVG结构组成SVG产品结构组成一般是三部分:控制柜,功率柜,电抗柜。
整体三部分
控制柜
控制柜内部上部分示意图
上边是控制箱,控制箱主要采用的挡板设计,主控制板和分相控制板,相互配合控制SVG承启的性能,响应时间达到五毫秒之内。
控制柜内部下部分示意图
控制柜下部主要有西门子PLC,高精度传感器采集现场模拟量,优质开关电源等。
功率柜
功率柜,主要是功率单元,里面是IGBT,采用的是国际知名品牌,使用寿命比以前延长了五倍以上。优质电容通过了TUV认证。
电抗柜
电抗柜在SVG当中,一个是滤波的控制,一个是通过控制两端的电压实现SVG的控制。
系列产品规格型号
有三个产品,可以选择功率、电压等级以及SVG容量。有6千伏,10千伏,35千伏的产品。且35千伏的产品进入了国家火炬计划。380V、6kV、 10kV、35kV户内以及户外全系列安全可靠的外壳可接地设计, 可以保障现场操作人员的人身安全。
二、FGSVG的特性及技术优势如何?
1、响应快。第三方评估报告是3.5毫秒左右的响应时间。
2、可并机扩展容量。采用高速石英光线,可实现多台整机并联主从运行。公司内部测试,并联五台以内没有问题。
3、外形小,结构紧凑。所有功率单元的电气、结构、软件完全相同,安装与维护简单,工作量小。高强度、高性能绝缘模具件一次成型,在满足爬电距离与电气间隙的基础上,尽量压缩体积,为客户节省大量空间。采用双链接级联共单元结构,大幅度降低功率单元总体体积。采用背挂电容方式,提高单元安装灵活度。
4、低载波设计,运行效率高。载波频率降至500Hz,在保证电流质量的基础上,大幅度降低损耗。测量装置最大损耗不超过0.8%,经过第三方认证。可滤波,可平衡补偿。有母线电压,系统电流,负荷电流,SVG的补偿电流,丰富通信接口,RS485、CAN、以太网、GPRS。支持电力系统常用通信协议,Modbus-RTU、Profibus、CDT91、IEC104等,可实现上级AVC控制。
5、互联网+技术。通过这个接口可以和互联网连在一起。高速光纤通信连接(AVAGO光纤座+高速石英光纤)。可实现多台整机并联主从运行,便于达到应用业主无功补偿扩容的需求,真正解决客户的后顾之忧。
6、彩色屏中英文人机交互界面。有中英文两种语言显示,采用台湾知名品牌威纶通人机界面,采用先进的人机交互技巧,实现设备启停等操作的自由控制。
7、级联载波移相技术,提高输送波形质量。随着级联单元数增多,电压台阶数回增大,波形与正弦波的拟合度越高,波形质量会越好。
8、扩快化设计,可实现单元通用。所有的功率单元的电器,结构,软件完全相同,安装与维护简单,工作量小。产品种类达到180多种,即用四种单元可组合出180多种产品。
9、开机自检功能,提高电站一次并网率。光伏电站并网一般需要业主在电力公司的监督下进行,并网调试过程越短越能够体现出产品的稳定性和对现场的适应性,FGSVG特有的开机自检功能大幅度降低了调试难度,提高了整机调试进度。
10、SVG的工作模式有绿色光伏电站模式、恒考核点功率因数模式等。