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高压静止型动态无功补偿装置分析

1 高压静止型动态无功补偿装置的发展
  高压静止型动态无功补偿装置简称SVC,在电力系统中称为“静止补偿装置”,这是因为构成这种装置的主要元件(电容器、电抗器、晶闸管阀等)是静止的而非转动的(相对于调相机之类的旋转设备而言)。SVC在钢铁行业则称为“高压动态无功补偿装置”,是相对于不能进行动态调节的高压无功补偿电容器或过滤器组来说的,SVC的功能是动态无功功率补偿。凡是需要对无功功率进行连续和快速控制的地方都科越用SVC来满足以下一个或多个要求:
(1)改善电压控制水平
(2)提高电网的静态稳定性和动态稳定性
(3)降低暂时过电压
(4)阻尼系统的低频和次同步振荡(SSR)
(5)降低或减少电压和电流的不平衡
(6)改善波动负载对电网的影响,减少由于电压波动引起的照明闪烁(称为“闪变”)
(7)抑制谐波
(8)降低电网损耗,提高功率因数
   自从武钢从德国引进第一套大型轧钢设备(1.7米轧钢机)开始,中国电网就开始有了动态无功功率补偿的需求。但是,由于进口SVC的价格太高,阻碍了这项技术在中国的快速推广。长期以来SVC在电力系统中应用并不广泛,到上个世纪90年代末,也只有区区6套SVC在中国电网落户,而且全是价格很贵的进口设备。
1982年由原机械部和电力部联合,通过西安电力机械公司引进了BBC公司的TCR型SVC无功补偿技术,并经过多年的努力,于1989年底首先在湖北大冶钢厂投入使用。随着1996年我国《电力法》的颁布,电能质量国家系列标准的实施,电力部门加强了对干扰性复核接入电网的管理,用户也提高了对电能质量重要性的认识。由于SVC对钢铁用户尤其是电弧炉有较好的节电和生产经济效益,从而使SVC的工业应用步伐大大加快(由过去每年2~3套,提高到每年10~20套)。而国产SVC装置由于其较为低廉的价格及稳定的性能,已逐步在国内市场占据优势,至2006年约有120余套投入使用,最近几年又有更快的发展。
   根据统计,SVC在国外的应用除了电力大用户外,电网补偿也是很重要的应用场合。SVC在电网的安装数量与在电力用户的安装数量比率远比国内大,SVC对提高电网稳定性,改善远距离输电线的输送能力等等,都有很大的作用。所以电网应用仍然是SVC一个潜在的大市场。
   国内生产高压静止型动态无功补偿装置的公司有很多,包括鞍山荣信、北京中电普瑞、保定三伊、西电公司、山东泰开等公司都能提供成套SVC设备。保定三伊采用全数字化控制保护、热管冷却系统、光电触发等新技术发展的SVC成套设备,成功地应用到钢铁化工、电网及风力发电新能源方面,在技术平台上已经同国外各大公司处于同等水平。
 
2 高压静止型动态无功补偿装置与新能源和节能
  新能源和节能产业是促进消费、增加投资、稳定出口的一个重要的结合点,也是调整结构、提高国际竞争力一个现实的切入点。目前已启动大型风电基地开发建设和财政补贴启动光伏发电市场,为高压SVC装置提供了广阔的发展空间。由于异步发电机组,发电时要吸收无功建立磁场,没有无功补偿装置提供无功支持,风机需要从系统吸收无功,本身无功补偿容量又随风机所发有功功率变化而变化,而风力发电受风力资源的影响非常大,因此存在大规模风电场接入电网的无功补偿问题。风力发电和集中安装的太阳能光伏电站有很多地处偏远,接入地为电力网的网络末端,电压稳定问题突出,SVC能够起到稳定电网电压的作用。当发生系统短路故障后,SVC的动态无功调节能力可以加快故障切除后,风电场节点电压的恢复过程,改善系统的稳定性。因此,高压静止

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