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动态无功补偿装置有哪些?

动态无功补偿装置有:同步调相机,并联电容器,动态无功补偿装置(SVC),静止无功发生器(SVG)和有源电力滤波器(APF)。

1)静止无功发生器(SVG)

     静止无功发生器(SVG)是比 SVC 更先进的一种电力电子开关控制的动态无功补偿装置。其结构与 SVC 不同,不需要并联电抗器、电容器等元件,仅需要较小容量的电容器作为储能单元即可。SVG 并联在系统中,通过整流单元对电容器充电,使其保持在一个固定的电压水平。SVG 吸收电网无功时,呈感性;发出无功时,呈容性。

SVG 具有体积小,响应速度达毫秒级,实现实时跟踪补偿等特点。但是成本较高, 由于采用电力电子开关控制与电网的连接,也存在受电压等级限制的问题,常用于低压电网。SVG 虽然实时性好,但是储能电容器容量有限,不适合大容量的无功补偿,实际中常常配合并联电容器或 SVC 等装置共同使用。

2)有源电力滤波器(APF)

    有源电力滤波器(APF)是一种由电力电子器件构成的补偿装置,它能够实时的改善电网功率因数和治理电网中的谐波,实现补偿电网无功。有APF 主要有检测单元、控制单元和主电路组成。主电路的功能有,通过三相全控桥工作在逆变状态,APF 向电网提供补偿电流;通过电力二极管整流电路,电网向储能电容器充电。APF 具有高度的动态响应性,可同时补偿变化的无功并抑制谐波,受电网参数影响小不会产生谐振。

3)同步调相机

    调相机是电网中最早使用的动态无功补偿装置,原理与同步发电机相同,但它只输出无功电流。调相机工作时,通过控制激磁电流的大小,可改变输出的无功电流由容性电流变为感性电流。调相机具有容量大,运行稳定,受谐波影响小等特点,但是它的体积较大,运行成本高,效率低。因此目前电网中大部分调相机已被并联电容器替代。

4)并联电容器

并联电容器是目前配电网中应用最广泛的动态无功补偿装置,通过断路器将电容器并联接于电网。并联电容器具有原理简单,安装维护方便、成本低等特点。 但是它只能提供固定容量的无功, 动态无功补偿容量越大, 装置的体积也随之增大。 为了避免投入电容器时的合闸涌流,在电容器末端串联一定容量的电抗器以降低合闸过电压和过电流的影响。 

5)静止无功补偿装置(SVC)

静止无功补偿装置是一种实时快速的动态无功补偿装置, 亦可根据系统电压和无功需求的变化自动跟踪补偿, 静止两个字是与同步调相机的“旋转”相对应的。SVC 具有补偿容量连续可调,响应速度达到毫秒级,比机械设备的动作速度快,在先进的控制策略下自动投切平滑调节补偿容量,采用 TSC-TCR 结构实现即可发出容性无功又可发出感性无功等特点。TSC 一般采用多台电容器并联,TCR电抗器容量需与电网参数配合并且稍大于单台电容器容量。