高压有源滤波器.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,天津市先导倍尔电气电子有限公司,单击此处编辑母版标题样式,*,2026/1/11 周日,XDVAR,系列新型电网与负荷补偿装置（,SSVC,）,天津先导倍尔电气有限公司,清华大学电机系柔性交流输配电系统研究所,天津市先导倍尔电气有限公司,主要内容,电网电压稳定与用户侧电能质量问题,1,SVC,与,SSVC,2,SSVC,国内外应用情况,3,XDAVR,系列,SSVC,4,天津市先导倍尔电气有限公司,电力系统的无功平衡和电压崩溃,弱支撑电网,Weak system,P,Q,jX,L,U,E,U,P=,EUsin,/X,L,Q=EUcos,/X,L,-U,2,/X,L,-1.2,-1.0,-0.8,-0.6,-0.4,-0.2,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,0.6,0.7,0.8,0.9,U/E=1.0,1.1,p,0,p,0,+,p,q,0,cr,(0.8),输入至线路,Send out to lines,由线路输出,Absorb from lines,p=PX,L,/E,2,q=QX,L,/E,2,Q,0,=-0.05,Q,0,+Q,1,=-,0.1,正常运行点,N,Point N,新运行平衡点,A,Point A,新运行平衡点,B,Point B,天津市先导倍尔电气有限公司,暂态电压稳定的主要诱因,严重故障,潮流大量转移,故障冲击造成低压,HVDC,双极闭锁及相关事故,受端主力机组失磁,负荷突增,特别是空调负荷的迅速大量增加,功角稳定问题与电压稳定问题常常互为诱因,天津市先导倍尔电气有限公司,中国电力系统面临新的安全稳定考验,经济发展快带来的今后若干年用电持续紧张局面,长距离西电东输，交直流混合联网带来新的稳定问题,全国联网带来新的稳定问题,电力市场化带来新的安全风险,外购电源比例加大，负荷成分发生变化，中心负荷区动态无功支撑普遍不足,天津市先导倍尔电气有限公司,京沪穗等大负荷中心电网特点,抗暂态电压稳定的条件不断恶化,1),由于资源与环境等因素的限制，远方区外供电比例加大，负荷区内缺乏足够的动态电压支撑和动态无功储备。,葛沪直流,1200MW,，长期预测,3000-3500,万千瓦，装机限制,1500,万千瓦,-2000,万千瓦。,2),空调比例增加，负荷变化随机性加大，负荷事故时的调节特性变坏。,3),手动投切的补偿电容比例过大，恶化严重故障时的电压支撑能力。,4),电力电子技术的广泛应用，很多负荷对电压的灵敏度降低，不利于电压的恢复。,220kV,电网分区运行，加剧了区间动态无功储备不平衡,由于环保等因素的制约，有动态电压调节能力的发电厂和调相机不允许建在城区。,广东：接收西电约,10000MW,，其中,3/4,以上通过,HVDC,输送，而目前,HVDC,双级闭锁机率远大于交流线的三相短路！,动态无功补偿是解决暂态电压失稳的有效措施。,天津市先导倍尔电气有限公司,用户侧供电可靠性与电能质量,问题的提出,现代社会用电设备对供电的靠性、电能质量的要求越来越高；,供电质量恶化造成产品质量的下降，带来重大经济损失；,供电可靠性和电能质量问题包括,供电中断,(outage),电压降落,(voltage sag),闪变（,flicker,）,脉冲（,impulse,）,暂态升高（,swell,）,谐波（,harmonic,）,不平衡（,unbalance,）,供电可靠性和电能质量问题,天津市先导倍尔电气有限公司,天津市先导倍尔电气有限公司,动态无功补偿的作用,1,故障或突增负荷时，动态地提供电压支撑，确保母线电压的稳定性，提高电力系统暂态电压稳定水平，减少低压释放负荷数量,2,动态地维持输电线路端电压，提高输电线路稳态传输功率极限（每,kvar,的输出约能提高,0.5 0.7,kw,的暂态稳定极限值）,3,抑制系统过电压，改善系统电压稳定性,4,阻尼电力系统功率振荡,5,在负荷侧，抑制电压闪变、补偿负荷不平衡、提高功率因数、改善电能质量,天津市先导倍尔电气电子有限公司,10,无功补偿的节能意义,减少系统中的无功电流分量的损耗,天津市先导倍尔电气有限公司,我国电网网络损耗,目前，我国的输电网络的网损在,7.87.9,，其中无功电流引起的网损在,3%,左右,发达国家的网损一般在,5.5,左右,法国电网的网损率在,5%,东京电网的网损率在,4.8%,节能目标，网损率,6.0%6.5%,我国去年的总用电量达到了,32458,亿千瓦时，仅一个百分点的损耗达到,324.58,亿千瓦时，,相当于,6,台,60,万机组一年的满载发电量。,天津市先导倍尔电气有限公司,我国电网网络损耗,所属年月,网供电量（万度）,销售电量（万度）,网损电量（万度）,网损率（,%,）,去年同期网损率（,%,）,2004,年,8,月,929.7,637.2,292.5,31.46,26.92,2004,年,9,月,828.2,640.2,188,22.7,11.93,2004,年,10,月,782.9,617.6,165.3,21.11,16.67,2004,年,11,月,685.2,451.7,233.5,34.08,35.91,2004,年,12,月,550.2,437.9,112.3,20.41,30.22,2005,年,1,月,917.3,424.7,492.6,53.7,38.39,在,10kV,以下低压配电网中，网络损耗更加严重，普遍 达到,15%,以上，节电的空间更为巨大！,华中某县农网去年下半年网损统计,天津市先导倍尔电气有限公司,无功补偿的节能效率,配电网络中的就地无功补偿，可实现大量有功网损的节约。,补偿前功率因数,0.60,0.65,0.70,0.75,0.80,0.85,0.90,补偿后功率因数,0.95,网损降低,%,60,53,46,38,29,20,10,假设有功电量不变的情况下，配电网无功补偿的节能效率,天津市先导倍尔电气有限公司,SVC,与,SSVC,2,天津市先导倍尔电气有限公司,无功补偿的三种主要形式,MSC/MSR,52,kV,800,50,Mvar,500,机械投切式,电容,/,电抗,交流电抗器,机械式开关,交流电容器组,SVC,52,kV,800,50,Mvar,800,S,tatic,V,ar,C,ompensator,交流电抗器,晶闸管阀,控制和保护,变压器,交流电容器组,SSVC,52,kV,800,50,Mvar,800,S,tat,ic,S,ynchronous,V,ar,C,om,pensator,GTO/IGBT/IGCT,阀,控制与保护,变压器,直流电容,静止补偿,:,机械开关投切,电子开关投切,(,过零点投切,),本质,:,固定容量的投切,风险,:,谐振,天津市先导倍尔电气有限公司,天津市先导倍尔电气有限公司,SVC,自身产生较大谐波，需与无源滤波器配合使用；,装置占地面积大；,效率低；,响应速度慢（,40ms-60ms,）,易产生谐振过电压、损坏电容器；,低压时补偿效果下降迅速,天津市先导倍尔电气有限公司,天津市先导倍尔电气有限公司,19,SSVC,的构成,SSVC,是由链式静止同步补偿器（,STATCOM/DSTATCOM,，又称为,SVG,）和固定电容器共同构成的,;,按各自容量的不同可组合成各种补偿范围的有源动态无功和谐波补偿装置。,其中的,SVG,不同于传统,SVC,的阻抗补偿（靠电容器和电抗器发出和吸收无功）原理，而是基于电压源自换相换流器，,原理上等效于静止的同步调相机，但性能上又远优于调相机和,SVC,。,天津市先导倍尔电气有限公司,静止无功发生器,STATCOM,(,STAT,ic,Synchronous,COM,pensator,),又名,SVG,(,S,tatic,V,ar,G,enerator),电力主网补偿与负荷补偿,天津市先导倍尔电气有限公司,天津市先导倍尔电气有限公司,22,SSVC,工作原理,天津市先导倍尔电气有限公司,静止“调相机”,(STATCOM),Line,Load,Electronic,Generator,for Reactive,Power,天津市先导倍尔电气有限公司,静态特性,系统电压,(,p.u,.),STATCOM,TCR,TSC,0.4,容性电流,感性电流,0,1.0,天津市先导倍尔电气有限公司,占地面积,STATCOM,SVC,英国箱式,SVG(75M),的一相在搬运中,天津市先导倍尔电气有限公司,天津市先导倍尔电气有限公司,占地面积,STATCOM,占地是,SVC,的,1/51/3,资料来源：,SIEMENS,天津市先导倍尔电气有限公司,动态响应,资料来源：,ABB,SVC,：,2,3,周波,STATCOM,：,1,2,周波,天津市先导倍尔电气有限公司,响应速度,SSVC,的快速动态响应,(,小于,10ms),响应速度越快,对闪变抑制效果越好,天津市先导倍尔电气有限公司,典型,SVC,与典型,SSVC,损耗的比较,典型,0,100Mvar,SSVC,典型,0,100Mvar SVC,天津市先导倍尔电气有限公司,典型,SVC,与典型,SSVC,运行损耗的比较,100M SVC,如果需要保持额定动态无功输出量，正常时,100M,的可控电抗器（,TCR,）需运行在满载状态（装置整体输出为空载，固定电容器的容性无功被,TCR,的感性无功全部抵消），按,1,损耗计算，每天需,2.4,万度电，按,0.5,元,/,度计算，每年耗电约,400,万元，是同容量,SSVC,的,2-3,倍。,如果,TCR,平时运行在空载,/,轻载状态，则系统电压跌落时无法提供足够的动态无功支撑，作用只相当于一台小容量,SSVC,。,天津市先导倍尔电气有限公司,SSVC,的价格,以输出,0,100Mvar,动态无功为例,SSVC,：,50Mvar,固定电容器,50MVA,链式,STATCOM,：,200,元,/,kvar,左右,;,0,100Mvar SVC,：,200,元,/,kvar,随功率半导体器件价格的下降，,SSVC,价格下降空间大。,考虑其与,SVC,同容量补偿效果的差别及性能、运行损耗的差别，,SSVC,性价比更高。,天津市先导倍尔电气有限公司,-50M,+150M SSVC,与,SVC,比较,比较内容,100 MVA STATCOM,+50M,固定电容器,200MVA TCR,+150M,滤波器,无功,控制能力,连续，零无功时,STATCOM,投入,-50Mvar,连续，容性无功由滤波器提供，零无功时,TCR,投入,-150Mvar,无功补偿,响应速度,响应速度快,（,10ms,20ms,）,响应速度慢,（,40ms,60ms,）,电压对补偿效果的影响,输出无功电流与系统电压无关,系统电压下降时输出无功电流成比例下降,同等补偿效果所需容量,1.0,1.2,1.3,占地面积,小,大,(,为,STATCOM,的,4,5,倍,),损耗与输出,无功的关系,零无功时,STATCOM,投入,-50Mvar,，损耗为,50M X 1%,。假设,STATCOM,损耗为,1,。,零无功时,TCR,投入,-150M,，损耗大；损耗为,150M X 1%,。假设,TCR,损耗为,1,。,价格比较,约,4200,万,STATCOM,：,400,元,/,kvar,，电容器,20,元,/,kvar,4050,万,TCR,：,180,元,/,kvar,，滤波器,30,元,/,kvar,天津市先导倍尔电气有限公司,SSVC,国内外应用情况,3,天津市先导倍尔电气电子有限公司,35,用于输电系统的,SSVC,部分统计,研制者,地点,(MVA),时间,1,三菱电机、关西电力,日本,20,1980,年,2,西屋公司、,EPRI,美国,1,1986,年,3,三菱电机、关西电力,日本,80,1991,年,4,东芝、日立、东京电力,日本,502,1992,年,5,东芝、,Hokkaido,电力,日本,102,1993,年,6,西屋公司、,EPRI,、田纳西电力,美国,100,1996,年,7,西门子,丹麦,8,1997,年,8,西屋、,EPRI,、美国电力,美国,160,1997,年,9,清华大学、河南省电力公司,中国,20,1999,年,10,ALSTOM,、英国国家电网（,NGC,）,英国,75,1999,年,11,三菱,美国,133/-41,2001,年,12,三菱，圣迭戈天然气和电力公司,美国,100,2002,年,13,KEPRI,、,KEPCO,韩国,80,2003,年,14,ALSTOM,，美国东北电力,美国,150,2003,年,15,ABB,，奥斯汀能源,美国,100,2004,16,清华大学、许继，上海电力公司,中国,50,2006,年,天津市先导倍尔电气有限公司,在负荷补偿中的应用,三菱公司从,1986,年至,2003,年期间，安装了近,200,台,SSVC,，容量在,0.1,到,60Mvar,之间；,东芝公司投运多台,10M/20M SSVC,用于电弧炉的动态补偿；,ABB,公司已推出系列的,SVC-LIGHT,（即,SSVC,），用于系统及用户补偿；,西屋公司为加拿大,BC,省阿达姆湖伐木场提供了一台,2MVAR,的,SSVC,，保证了该伐木场的正常工作；,西门子公司为丹麦某风力发电场提供的两台,4MVAR,对于其风力发电设备的稳定运行起了重要作用；,美国,S&CS,公司的系列,PUREWAVE SSVC,，用于补偿冲击负载引起的电压跌落和闪变。,天津市先导倍尔电气电子有限公司,37,炼钢厂电弧炉引起电能质量分析,炼钢厂供电系统及交流、直流电弧炉设备构成,负荷冲击：炉料熔化期间电弧的不稳定，给系统带来有功、无功冲击。无功功率的冲击带来了母线电压的持续波动，造成了闪变现象的产生。,不平衡：交流电弧炉三相放电电弧的差异造成负荷电流不平衡。,谐波：直流电弧炉,5,次谐波电压及总谐波畸变率超过国标规定。,天津市先导倍尔电气有限公司,1.6M DSTATCOM,实际运行情况,隔天生产，,19,小时，,6,炉钢，,6,吨,/,炉,母线电压有效值曲线,母线电压瞬时闪变强度曲线,DSTATCOM,稳定了母线电压，有效抑制瞬时闪变强度,天津市先导倍尔电气有限公司,1.6M DSTATCOM,给炼钢企业带来的经济效益,DSTATCOM,稳定电压,提高功率输入效率,1.8,万,/,月,22,万,/,年,生产能力,提高,20,540,万,/,年,有功输入增加情况,有无补偿吨钢电耗,/,炉钢时耗变化,以,500,元,/,kVA,算，,2M,投资为,100,万，则以,节省电费算,4.5,年可收回投资,。,生产能力的提高带来更多的经济效益。,电费节省,天津市先导倍尔电气有限公司,在钢厂应用的效益,瑞典的,Uddeholm,Tooling,钢铁公司在,1999,年为其,66,吨电弧炉配置了,22MVar,的,SSVC,装置。安装,SSVC,后钢厂的各项指标变化如下表。该钢厂每年节能降耗和增产的经济效益总和可达千万元人民币,.,天津市先导倍尔电气有限公司,我国,STATCOM,的研制,94,年电力部重点科技攻关项目,20Mvar STATCOM,，清华与河南省电力局合作，,99,年投运，,00,年通过部级鉴定；当选,00,年全国高校十大科技成就之一，,02,年获国家奖；,2002,年,11,月国家电网公司重点科技攻关项目：,“,上海电网黄渡分区,50Mvar STATCOM,示范工程,”,通过立项评审。,项目分为两部分：,1,）电力系统暂态电压稳定的控制,-,50Mvar STATCOM,关 键技术问题的研究,2004,年,1,月通过评审,2,）西郊变电站,50Mvar STATCOM,装置的研制,2004.3,2006.3,50Mvar STATCOM,装置,2006,年,2,月,28,日并网运行，,3,月,7,日完成全部现场试验，,4,月,10,日通过国家电网公司组织的验收，认为核心技术达到国际领先水平。,天津市先导倍尔电气有限公司,本产品已经广泛推广于,:,天津等地的钢铁企业,;,昆明等地的采矿业,;,上海等地的国家电网,;,河北等地的铁路电网,;,内蒙等地的风电厂,天津市先导倍尔电气有限公司,XDVAR,系列,SSVC,4,天津市先导倍尔电气有限公司,SSVC,主电路方案,三电平变流器,器件直接串联,谐波较大,dv/dt,大,绝缘要求高,多重化变流器,变压器占地大，成本高,无冗余运行能力,磁非线性导致过电压和过电流,绝缘由变压器承担,变压器隔离链式逆变器,具有冗余运行能力,各逆变单元可共用直流电容,变压器较复杂,绝缘由变压器承担,天津市先导倍尔电气有限公司,XDVAR SSVC,基于链式换流器器,U,+,-,输出电压,+U,-U,0,U,+,U,+,U,+,3,U,2,U,U,0,-,U,-2,U,-3,U,输出电压,天津市先导倍尔电气有限公司,无连接变压器，减小了占地面积，降低了装置成本，提高了装置效率,在系统受到扰动时，可以分相进行控制以便更好地提供电压支撑作用,采用冗余功率模块，提高了装置可靠性,避免了多重化逆变变压器激磁回路中剩磁和饱和非线性导致的装置过电压和过电流,可 做成移动式装置，便于灵活配置，提高装置使用率,天津市先导倍尔电气有限公司,50M SSVC,构成,占地：,20m18m,天津市先导倍尔电气有限公司,基于,IGCT,的,50M,链式换流器主电路,天津市先导倍尔电气有限公司,天津市先导倍尔电气有限公司,50,天津市先导倍尔电气有限公司,51,50M SSVC,是国际上首台,采用,IGCT,器件的,MVar,级链式,SSVC,装置,天津市先导倍尔电气有限公司,外观,天津市先导倍尔电气有限公司,一相逆变器阀,天津市先导倍尔电气有限公司,控制室屏柜,天津市先导倍尔电气有限公司,验收意见,50Mvar STATCOM,装置研制过程中，创新性地解决了如下关键技术问题：,（,1,）建立了链式,STATCOM,的标么值数学模型，提出了基于,IGCT,的链式,STATCOM,主电路及参数设计方法；,（,2,）提出并实现了多目标,150Hz,优化,PWM,控制策略；,（,3,）提出并实现了循环交换链节间,PWM,脉冲结合直流,PWM,制动的直流电压平衡控制方法；,（,4,）提出并实现了分布式链节冗余控制与保护策略；,（,5,）提出并实现了自平衡精确反馈线性化动态无功控制方法，使装置能在各种系统电压工况下稳定运行；,（,6,）提出并实现了链式,STATCOM,的基于,DSP,和,FPGA,的全数字化高速高精度控制系统；,（,7,）提出并实现了大容量链节等价运行与保护试验系统。,天津市先导倍尔电气有限公司,XDVAR,装置构成,天津市先导倍尔电气有限公司,典型安装示意图,天津市先导倍尔电气有限公司,8Mvar/10kV SVG,外观图,6M/10KV SVG,天津市先导倍尔电气有限公司,2M/10KV SVG,天津市先导倍尔电气有限公司,箱式,6M/10KV SVG,天津市先导倍尔电气有限公司,3.6M/6KV SVG,天津市先导倍尔电气有限公司,6M/10KV SVG,功率单元,天津市先导倍尔电气有限公司,1M/10KV SVG,天津市先导倍尔电气有限公司,1M/10KV SVG,天津市先导倍尔电气有限公司,天津市先导倍尔电气有限公司,XDVAR SSVC,性能特点,启动冲击小：,SVG,部分采用自励方式起动，启动快速且冲击电流限制在很小的幅值；,任意组合的连续补偿范围：,SVG,可以从额定感性工况到额定容性工况连续输出无功，和固定电容器组合可构成任意范围的连续补偿；,动态响应速度快,SSVC,具有,10ms,以内的快速输出无功特性，因而对快速的冲击负荷具有更好的补偿效果；而传统的,SVC,响应时间一般在,40ms-60ms,（太快可能引起电抗和电容器产生振荡）。,优异的谐波输出特性,SSVC,既可以输出近似正弦波的无功电流（不含谐波，用于电网补偿），也可以输出设定次数的谐波电流（用于负荷谐波滤波），即,SSVC,输出电流是完全有源可控的，完全满足用户的需要；而,SVC,产生大量不可控的谐波电流，又附带大量不可控的无源滤波支路来实现自身产生的谐波电流的滤波。,天津市先导倍尔电气有限公司,XDVAR SSVC,性能特点,占地面积小,SSVC,以半导体功率器件构成的逆变器为核心，使用直流电容器储能，无,SVC,中体积庞大的滤波支路和电抗器，安装尺寸一般只有,SVC,的,1/5-1/3,，特别适合于对占地面积要求较高的场合。,XDVAR,系列,SSVC,可做成移动式装置。,高效率,SSVC,采用新型低损耗,IGBT,功率器件，直接输出电压范围,1kV,35Kv,省去了连接变压器，装置效率可达,99,以上；而由于损耗曲线特性优于,SVC,（,SVC,空载时损耗达到最大），,SSVC,的等效运行损耗一般只有,SVC,的,1/3-1/2,，等效运行耗电量大大低于,SVC,。,天津市先导倍尔电气有限公司,XDVAR SSVC,性能特点,超强补偿能力,SVG,输出电流不依赖于系统电压，表现为恒流源特性，在系统电压跌落到,20,时仍可以输出额定无功电流，具有更宽的运行范围；而,SVC,输出电流与系统电压成正比下降，使得达到同等补偿效果,SSVC,容量可以比,SVC,容量小,20,30,。,通过对固定电容器组的综合控制，可以更好的满足系统和负荷的补偿范围要求。,高可靠性,SVG,采用,N+1,或,N+2,冗余主电路拓扑结构，一个（或两个）链节单元损坏后仍可继续满负荷运行；,SVC,使用了大量电容器电抗器，当外部系统容量与补偿装置的容量可比时，,SVC,会产生不稳定性而发生振荡，而,SVG,对外部系统运行条件和结构变化不敏感。,SVG,还避免了功率器件的直接串联,天津市先导倍尔电气有限公司,天津市先导倍尔电气有限公司,XDVAR SSVC,功能,模块化的电路结构,SSVC,的核心是基于,IGBT,器件的链式逆变器。链式逆变器每相由多个功率模块输出串联而成，功率模块采用,N+1,或,N+2,冗余运行结构；,模块控制采用大规模,FPGA,芯片载波移相多电平空间矢量,PWM,控制策略，电路简单，抗干扰能力强，可靠性高；,采用自励起动技术，使得装置投入时冲击电流小；,模块面板共,4,个电气端子，,2,个光纤端子，接线简单，还设有若干状态及故障指示灯，方便维护及检修；,当某一个功率模块故障时，控制器将检测出并发出指令使故障的功率模块输出通过快速电子旁路电路短接，使装置能继续满载运行，大大提高了装置可靠性。,天津市先导倍尔电气有限公司,XDVAR SSVC,功能,控制,采用基于三,DSP,及多,FPGA,的全数字化控制器,MLCCON,，具有高集成度，可靠性高；,现场可设定控制方式：系统补偿或负荷补偿及负荷补偿谐波次数；,采用快速瞬时无功电流控制策略，可实现系统短路故障时的连续稳定运行；,采用进口,PLC,实现多组固定电容器的综合投切控制。,控制器全封闭防尘设计，无需冷却风扇，大大提高可靠性,。,天津市先导倍尔电气有限公司,全数字化高速高精度控制系统,集成度高、可靠性高；,通过了国家电磁兼容试验中心的检测,电容器综合投切控制和逻辑控制,操作界面,DSP,控制,A/B,板,系统控制及负荷补偿控制,FPGA,脉冲发生板,多电平载波移相,PWM,控制,/,冗余控制,FPGA,脉冲分配板,编码,/,解码,/,高速异步通信,天津市先导倍尔电气有限公司,XDVAR SSVC,功能,监控与人机接口,本地监控功能由,DSP,及进口,PLC,共同完成，采用触摸屏中文,/,英文显示界面，比嵌入式工控机界面硬件可靠性高，更适用于工业现场电磁环境；,本地监控面板能进行各种控制操作和参数设置；,显示面板具有功率模块直流电压、功率模块故障,/,旁路状态、输出电流、负荷电流、故障显示及故障追忆等功能，可显示输出电流波形；,远方通信监控接口为,RS232/RS485,和,CAN,总线，备有计算机网络监控的,RJ45,扩展口和通信转换模块，可以灵活支持,Modbus,、,Profibus,、,TCP/IP,和,IEC61850,等通信协议；,可以通过远方计算机进行实时状态监控；,具有,GPRS,远程接口，装置通过联网装置，将系统运行数据、状态量和报警信息等，利用,GPRS,网络发送到本公司后台服务器，实现对现场的实时监控，以确定其安全情况和运行情况，大幅提高了系统运行的可靠性及可维护性。,天津市先导倍尔电气有限公司,主要技术指标,逆变器类型,链式换流器，采用,IGBT,器件,装置容量,1MVA,100MVA,并网点电压等级,45Hz-55Hz,，,6Kv/10Kv/27Kv/35kV,并网点电压允许波动范围,30,额定电压到,120,额定电压,启动方式,自励启动，启动冲击电流小,控制电源,45Hz-55Hz,，,380V20%,，内含免维护后备电源,无功输出范围,额定感性到额定容性无功，连续调节,无功输出特性,电流源输出，在系统电压降低到,20,仍输出额定容性无功电流,补偿控制方式,系统补偿或负荷补偿,系统补偿功能,电压调节、无功调节、暂稳控制、阻尼控制,负荷补偿功能,功率因数补偿、电压闪变抑制、谐波补偿、负荷不平衡补偿,天津市先导倍尔电气有限公司,主要技术指标,无功输出响应速度,5ms,20ms,综合补偿控制,可控制多组补偿电容器或电抗器的自动投切,过载能力,标准：允许,10,连续过载，,20,过载,5,秒，,30,过载立即保护,故障处理,链式换流器采用,N+1/N+2,冗余运行，故障功率模块自动旁路，装置运行不受影响,效率,满载时大于,99%,保护功能,输出过电流、系统短路、系统过压、,PT,断线、过温、水冷故障、通信失败等保护,远程监控,数字方式：,RS485,、,CAN,、,Modbus,、,Profibus,、,TCP/IP,，,GPRS,6,路可编程外部开关量输入（,DC24V,）,信号输出,4,路可编程模拟量输出（,0,20mA,）；,6,路可编程开出（,DC24V/50mA,）；,人机界面,中文液晶触摸屏图文人机界面,天津市先导倍尔电气有限公司,出厂试验,等价额定工况试验,验证链节在周期开通和关断过程中，耐受电压和电流的极限强度；,检验链节控制板在额定工况运行下抗干扰能力；,检验各元件水冷散热效果；,检测链节控制电源消耗功率大小。,1,等价过电流保护试验,验证链节主要（一次）设备是否能够耐受由过电流引起结温升高后的电压应力；,检验过电流保护装置在最大关断电流出现时关断,IGCT,的能力。,2,阀的电介质试验,阀对地：,工频交流耐压试验；,局部放电的测量；,雷电冲击试验。,阀端：,工频交流耐压试验；,操作冲击试验。,3,天津市先导倍尔电气有限公司,SSVC,实时数字仿真平台,可对实际工程的控制器进行闭环物理测试，加速现场投运试验；,可对链式,SSVC,控制器进行系统电压异常（突变、不平衡、频率和相位扰动）情况下的实时仿真试验，减少现场试验的时间、成本和风险。,链式,SSVC,装置控制器,接入系统的链式,SSVC,装置实时仿真平台,天津市先导倍尔电气有限公司,SSVC,补偿效果,试验条件：,负荷电流,由落后系统电压,0,度切换到落后,90,度，,DSTATCOM,随即发出,1000A,补偿电流，动态响应时间,15ms,左右。,补偿不平衡负荷电流动态过程（,15ms,）,天津市先导倍尔电气有限公司,谐波补偿测试,电流谐波次数,负荷电流 含量,系统电流含量,5,12.5%,2.0%,7,10%,1.0%,11,5%,0.5%,13,5%,1.5%,有效滤除特定次谐波电流，不引起其它次谐波放大,母线电压,系统电流,负荷电流,DSTATCOM,补偿电流,频谱分析,天津市先导倍尔电气有限公司,结论,解决电网暂态电压稳定的根本措施是加装动态无功补偿器；,动态无功补偿器在系统和用户侧均有广泛的需求！,50Mvar STATCOM,装置完全按工业产品设计、制造、和试验，解决了系列关键技术问题，达到工业产品水平，其成功研制标志我国有能力研制基于自换相变流器的大容量变流装置，为我国大容量动态无功补偿设备提供了一种全新的选择。,XDVAR,系列,SSVC,比,SVC,有更好的综合动态性能，有很好的性价比优势；,在用户侧，,XDVAR,系列,SSVC,可同时实现电压闪变、负荷不平衡和谐波补偿，可全面取代传统的,SVC,。,天津市先导倍尔电气有限公司,相关研究成果（专利与获奖）,50M STATCOM,的研制获,06,年度国家电网公司科学技术进步一等奖；,07,年度电力科技二等奖。,50MVA STATCOM,装置是我国自主研发投入运行的最大容量的自换相变流器装置，是具有自主知识产权的,FACTS,装置。,装置目前运行良好。,2026/1/11 周日,Thank You!,清华大学电机系柔性交流输配电系统研究所,