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1前言

隨著(zhù)國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，用電負荷的急劇增加，電網(wǎng)的運行質(zhì)量日益受到重視。目前煤礦及有關(guān)企業(yè)無(wú)功補償裝置無(wú)功功率不能連續調節，使0.4kV配電系統經(jīng)常處在欠補償或過(guò)補償狀態(tài)，還有國家電網(wǎng)正在積極推進(jìn)農網(wǎng)改造，改造內容主要涉及變壓器、電纜擴容以及電能質(zhì)量治理等方面，國家越來(lái)越重視電網(wǎng)質(zhì)量的治理，消除諧波，提高功率因數，建設智能電網(wǎng)，低壓SVG產(chǎn)品符合國家節能減排的號召。

2 現場(chǎng)用戶(hù)情況

焦化廠(chǎng)在配電系統中，有沖擊性負載和穩定非線(xiàn)性負載，工作時(shí)工作電流嚴重畸變，穩定性負載一般產(chǎn)生5次、7次、9次、11次、13次諧波，而沖擊性負載的諧波含量較為豐富，主要諧波為2次~7次，其中3次諧波含量最大,而各種控制電路、儀器、儀表對諧波比較敏感，諧波的大小將直接影響到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。由于焦化生產(chǎn)本身的特殊性，日趨復雜、惡劣的用電環(huán)境給生產(chǎn)帶來(lái)了嚴重的影響。

焦化廠(chǎng)領(lǐng)導為了治理諧波，凈化電網(wǎng)環(huán)境，提高功率因數，保證焦化廠(chǎng)正常生產(chǎn)，選用了新風(fēng)光電子科技股份有限公司生產(chǎn)的0.4kV/300kvar SVG（型號FGSVG-L300/0.4-4R）低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補償裝置，對電網(wǎng)質(zhì)量進(jìn)行改善。

2 新風(fēng)光FGSVG-L300/0.4-4R低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補償

以下對新風(fēng)光FGSVG-L300/0.4-4R高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補償裝置做一些介紹。

2.1 新風(fēng)光FGSVG-L300/0.4-4R技術(shù)指標

新風(fēng)光FGSVG-L300/0.4-4R可以動(dòng)態(tài)輸出300kvar的感性或容性無(wú)功，通過(guò)對電網(wǎng)側的無(wú)功檢測，動(dòng)態(tài)補償系統無(wú)功，諧波治理，達到對電壓和功率因數的控制。

新風(fēng)光FGSVG-L300/0.4-4R技術(shù)指標如表1所示。

2.2 新風(fēng)光FGSVG-L300/0.4-4R高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補償裝置的特點(diǎn)

FGSVG以高可靠性、易操作、高性能為設計目標，滿(mǎn)足用戶(hù)對提高輸配電電網(wǎng)的功率因數、治理諧波、補償負序電流的迫切需要，具有以下特點(diǎn)：

（1）模塊化設計，安裝、調試、設定方便。

（2）動(dòng)態(tài)響應速度快，響應時(shí)間≤10ms。

（3）輸出電流諧波(THD)≤3%.

（4）多種運行模式極大的滿(mǎn)足用戶(hù)需求，可實(shí)現無(wú)功控制，也可實(shí)現電壓穩定控制。

（5）實(shí)時(shí)跟蹤負荷變化，動(dòng)態(tài)連續平滑補償無(wú)功功率，提高系統的功率因數，實(shí)時(shí)治理諧波，補償負序電流，提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。

（6）抑制電壓閃變，改善電壓質(zhì)量，穩定系統電壓。

（7）FGSVG電路參數精心設計，發(fā)熱量小，效率高，運行成本低。

（8）設備結構緊湊，占地面積小。

（9）具備擴展功能，可實(shí)現SVG+FC聯(lián)合控制功能，智能控制FC或者電容器投切，不需再加額外控制器。

（10）具備故障自動(dòng)復位功能，實(shí)現無(wú)人值守監控。

（11）開(kāi)停機無(wú)暫態(tài)沖擊，無(wú)合閘涌流，無(wú)功變化迅速平滑。

（12）保護功能齊全，具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、光纖通訊故障、單元過(guò)熱、不均壓等保護，并能實(shí)現故障瞬間的波形錄制，便于確定故障點(diǎn)，易維護，運行可靠性高。

（13）可并聯(lián)安裝，極易擴展容量。并機運行使用光纖通訊，通訊速度快，能夠完好的滿(mǎn)足實(shí)時(shí)補償的要求。

（14）人機界面友好顯示，對外通訊提供了RS485、以太網(wǎng)等接口，采用標準MODBUS通訊協(xié)議。除具有實(shí)時(shí)數字量及模擬量的顯示、運行歷史事件記錄、歷史曲線(xiàn)記錄查詢(xún)、單元狀態(tài)監控、系統信息查詢(xún)、歷史故障查詢(xún)等功能外，還具有送電后系統自檢、一鍵開(kāi)停機、分時(shí)控制、示波器（AD通道強制錄波）、故障瞬間電壓/電流波形記錄等特色功能。具備GPRS遠程無(wú)線(xiàn)監控功能。

（15）與系統連接時(shí)，不需要考慮交流系統相序，連接方便。

2.3系統結構

FGSVG-L300/0.4-4R動(dòng)態(tài)無(wú)功補償和諧波裝置的主電路為三相四線(xiàn)制結構，機架式采用多個(gè)單元并聯(lián)，見(jiàn)圖1所示。

圖1三相四線(xiàn)制的系統結構框圖

FGSVG系列低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補償和諧波裝置主要由控制面板、儲能電容、電抗器、IGBT逆變、熔斷器等器件組成。主回路、LCL濾波、IGBT逆變多分布在電路板上。

2.4工作原理

圖2 工作原理示意圖

FGSVG系列產(chǎn)品基本原理就是利用可關(guān)斷的電力電子器件（IGBT）組成自換相橋式電路，通過(guò)變壓器或者電抗器并聯(lián)到電網(wǎng)上，適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側電流，使該電路吸收或者發(fā)出滿(mǎn)足要求的無(wú)功電流，實(shí)現動(dòng)態(tài)無(wú)功補償的目的，如表2所示。

表2運行模式原理表 

3現場(chǎng)應用情況

該焦化廠(chǎng)在改造前，經(jīng)測試，該配電系統存在大量諧波且電流波形已嚴重失真，見(jiàn)圖3和圖4。

圖3 諧波電流

圖4 電流波形失真

新風(fēng)光FGSVG-L300/0.4-4R設備現場(chǎng)運行如圖5所示。本產(chǎn)品不但可以治理諧波還能補償無(wú)功功率。

 圖5 新風(fēng)光產(chǎn)品在客戶(hù)現場(chǎng)運行

本產(chǎn)品已于2016年7月27日成功并網(wǎng)，至今運行正常，用戶(hù)功率因數已由0.88提高至0.95，電價(jià)已由罰款1%變?yōu)楠剟?.75%，經(jīng)濟效益顯著(zhù)。

改造后，測試電網(wǎng)質(zhì)量，THDi已下降至2.6%，且電流波形質(zhì)量已明顯改善，如圖6、圖7所示。

圖6 使用FGSVG后的諧波

圖7 使用FGSVG后的電流波形

4結論

新風(fēng)光FGSVG-L300/0.4-4R設備投入一次性投入運行，產(chǎn)品性能穩定可靠，用戶(hù)非常滿(mǎn)意，不但解決用戶(hù)改善電網(wǎng)質(zhì)量，提高功率因數，而且使電費由罰款變?yōu)楠剟睿?jīng)濟效益非常明顯，新風(fēng)光低壓SVG產(chǎn)品滿(mǎn)足了低壓配電系統中諧波和無(wú)功補償的要求，具有廣闊的應用前景。