1、无功功率的定义
2、电能质量的标准
GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压偏差
GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变
GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡
GB/T 15945-2008 电能质量 电力系统频率偏差
GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波
3、无功功率补偿的必要性
鉴于客户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充分利用以及节约电能和改善电压质量有着重要影响，颁布
实施了《功率因数调整电费管理办法》。其核心内容是根据用户功率因数的高低调整电费。
以0.90为标准值的功率因数调整电费表
|
减收电费
|
实际功率因数
|
0.90
|
0.91
|
0.92
|
0.93
|
0.94
|
0.95 ～1.00
|
|
月电费减少％
|
0.0
|
0.15
|
0.30
|
0.45
|
0.60
|
0.75
|
|
|
实际功率因数
|
0.89
|
0.88
|
0.87
|
0.86
|
0.85
|
0.84
|
0.83
|
0.82
|
0.81
|
0.80
|
0.79
|
0.78
|
0.77
|
|
增收电费
|
月电费增加％
|
0.5
|
1.0
|
1.5
|
2.0
|
2.5
|
3.0
|
3.5
|
4.0
|
4.5
|
5.0
|
5.5
|
6.0
|
6.5
|
|
实际功率因数
|
0.76
|
0.75
|
0.74
|
0.73
|
0.72
|
0.71
|
0.70
|
0.69
|
0.68
|
0.67
|
0.66
|
0.65
|
|
|
|
月电费增加％
|
7.0
|
7.5
|
8.0
|
8.5
|
9.0
|
9.5
|
10.0
|
11.0
|
12.0
|
13.0
|
14.0
|
15.0
|
|
功率因数自0.64及以下，每降低0.01电费增加2%
以0.85为标准值的功率因数调整电费表
|
减收电费
|
实际功率因数
|
0.85
|
0.86
|
0.87
|
0.88
|
0.89
|
0.90
|
0.91
|
0.92
|
0.93
|
0.94 ～1.00
|
|
月电费减少％
|
0.0
|
0.1
|
0.2
|
0.3
|
0.4
|
0.5
|
0.65
|
0.80
|
0.95
|
0.75
|
|
|
实际功率因数
|
0.84
|
0.83
|
0.82
|
0.81
|
0.80
|
0.79
|
0.78
|
0.77
|
0.76
|
0.75
|
0.74
|
0.73
|
0.72
|
|
增收电费
|
月电费增加％
|
0.5
|
1.0
|
1.5
|
2.0
|
2.5
|
3.0
|
3.5
|
4.0
|
4.5
|
5.0
|
5.5
|
6.0
|
6.5
|
|
实际功率因数
|
0.71
|
0.70
|
0.69
|
0.68
|
0.67
|
0.66
|
0.65
|
0.64
|
0.63
|
0.62
|
0.61
|
0.60
|
|
|
|
月电费增加％
|
7.0
|
7.5
|
8.0
|
8.5
|
9.0
|
9.5
|
10.0
|
11.0
|
12.0
|
13.0
|
14.0
|
15.0
|
|
功率因数自0.59及以下，每降低0.01电费增加2%
对电力系统中无功功率进行快速的动态补偿，可以实现如下的功能：
•对动态无功负荷的功率因数校正；
•改善电压调整；
•提高电力系统的静态和动态稳定性；
•降低过电压；
•减少电压闪烁；
•阻尼次同步振荡；
•减少电压和电流的不平衡。
对电网无功功率进行补偿，不仅可以降低设备供电容垦，减少投资，还可以降低线路损耗，重要的是 可以提高系统
功率因数，避免无功罚款，所以进行无功补偿是企业“节能降耗”的重要举措。
1、原理
 |
静止无功发生器（SVG: Static Var Generator)的基本原理是指将自换 相桥式电路通过电抗器直接并联在电网 上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。 |
2、设计生产参照标准
GB 191—2000 包装储运图示标志
GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码）
GB/T 2900.1-2008 电工术语 基本术语
GB/T 2900.33-2004 电工术语 电力电子技术
GB/T 3859.1-1993 半导体变流器基本要求的规定
GB/T 4025-2003 人机界面标志标识的基本和安全规则 指示灯和操作器的编码规则
GB/T 13422-1992 半导体电力变流器 电气试验方法
3、型号说明
型号：AN—SVG-500/0.4
4、技术特点
传统的无功补偿装置通过调节电容或电感实现无功补偿，虽然应用广泛，但是存在谐振、响应时间慢等问题。
SVG是目前为的无功补偿装置，它不再采用大容量的电容、电感器件，而是通过大功率电力电子器件的高频开
关实现无功能量的变换，从而使无功补偿技术产生了质的飞跃：
(1)响应速度更快
SVG响应时间：≤5ms。
SVG可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换，这种无可比拟的响应速度完全可
以胜任对冲击性负荷的补偿。
(2) 安全性更高
SVG运行时被控制为电流源，不存在与系统阻抗发生谐振的可能性,安全性更高。
(3) 补偿功能多样化
使用同一套SVG装置，可以实现不同的多种补偿功能：
•补偿负载无功；•补偿负载谐波；•补偿负载不平衡；•同时补偿负载无功、谐波和不平衡。
(4) 谐波含量极低
SVG采用了PWM技术和多重化技术，与TCR型SVC相比，谐波含量极低，对电网不会产生二次污染。
(5) 占地面积较小
SVG采用直接PWM电流控制技术，其输出电流波形和相位完全可控，SVG能够在额定感性到额定 容性的范围内运行。
由于无需大容屋的电容器和电抗器做储能元件，SVG的占地面积只有相同容量 SVC 的 50%。
5、组成
(1 )的功率组件
采用的IGBT组件，主电路为桥式全控 PWM变流器，具有功率密度大、可靠性高的特点。
(2 )数字控制系统
DSP高速检测和运算，确保无功检测和补偿控制精准有效；使用全数字控制系统，全部控制过程使用软件实现，使得整个控制系统更简单、更可靠。
(3 )监控及显示系统
智能监控和显示系统使得装置操作灵活；运行参数、工作状态一目了然，故障自诊断，具备远程通讯接口，可与上位机实时通讯。
|
|
5、技术参数
1、应用领域分析
|
提升机、轧机等重工业场合
提升机、轧机属于典型的冲击性负荷，主要存在于各矿业生产场合和冶金行业，对电网有如下影响：
•无功冲击较大，造成电网电压波动，严重时干扰其他设备运行，降低了生产效率；
•功率因数低，每月需要交纳大量的无功罚款；
•部分装置产生谐波，危害电网安全。 |
|
钴井供电系统
油气钻井平台供电系统主要负荷包括绞车、转盘、泥浆泵等，由于钴井工况的特殊性，该系统属于典型的冲击性负荷。对电网影响如下：
•无功冲击大，功率因数低；
•电流谐波大；
•电压波动严重，电压畸变率高，影响控制系统、PLC、录井仪等设备供电。 |
|
电气化铁路及轨道交通
高速铁路及轨道交通供电系统使用了大量电缆进行电力传输，对电网存在以下威胁：
•产生大量容性无功，功率因数低；
•抬高线路末端电压；
•存在与系统谐振的可能。 |
使用SinpowerSVG可以完美解决上述各类工况下的无功和谐波问题。
2、应用方案
SVG
针对无功补偿容量较小，电流畸变较小的场合。
SVG+APF
针对无功补偿容量较大，电流畸变严重的场合。
SVG补偿系统无功；APF抑制电网谐波电流，改善电网电压，两者各司其职。
SVG+PF
针对无功补偿容量较大，成本要求严格的场合。
SVG和PF (无源滤波器）配合补偿无功，SVG可配置为系统容量的一半或更小，有效降低成本; PF可配置为单调谐滤波
器，有效抑制电网谐波电流。
SVG+APF+PF
针对无功补偿容量大，电流畸变严重，成本控制严格的场合。
SVG和PF (无源滤波器）配合补偿无功，SVG可配置为系统容量的一半或更小，有效降低成本; PF可配置为单调谐滤波
器，有效抑制电网谐波电流；APF用来抑制高次谐波电流。
3、 选型指南（补偿容量的计算）
系统无功补偿容量由下式决定：
式中PC —由变配电所供电的月有功计算负载（kW);
例如：
某变电所月有功负载为2000kW,平均负载率为0.75,补偿前功率因数为0.6,目标功率因数为
0.92,该变电所需要补偿的无功功率为：
考虑一定裕量，可选择补偿容量为1500kvar的补偿装置。
4、 SVG在石化系统的应用
石油钻井平台供电系统主要负荷包括绞车、转盘、泥浆泵、顶驱等，该类负载均使用直流调速系统，设备工作时对电
网造成了如下危害：
•无功电流大，功率因数低；
•电流谐波大，电压畸变率高。
通过测试，由于直流调速系统的工作造成西南钴井公司某钻井平台供电电压谐波很大(THD>30%)、电网谐波电流较大
(THD>30%)、系统功率因数很低(0.3~0.5),每月缴纳大量的无功罚款。我公司通过现场测试、方案论证，终使用
SVG+APF动态无功综合补偿装置进行无功补偿和谐波治理，总容量为1.6Mvar,其中SVG容屋 1.2Mvar, APF容量
400kVA。
SVG与APF均为采用高速开关器件的电力电子设备，相比采用无源器件的补偿装置，具有以下优点：
(1) 不会与电网发生并联谐振；
(2) 对电网频率波动不敏感；
(3) 设备自动限制输出电流，不会因过电流烧毀；
(4) 无级调节，不会出现过补偿；
(5) 响应速度快。
根据运行现场的运行情况，该装置对于负载快速波动的场合有很好的治理效果。右图为补偿装置切除时电网侧电流、
无功功率及功率因数变化曲线。
由右图可以看出，补偿装置停止运行后，各相电流有效值由1100A左右增至1900A左右，无功功率由150kvar增至
530kvar,功率因数由0.93降至0.55左右。
|
