摘  要：為了提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，減少無功損耗，提高功率因數(shù)，采用鏈式高壓靜止無功發(fā)生器（iSVG），能夠有效的解決電能質(zhì)量問題。

　　本文介紹了深圳市英威騰電氣股份有限公司iSVG的工作原理，功能，以及治理光伏發(fā)電站電能質(zhì)量帶來的效益。

　　關鍵詞：靜止無功發(fā)生器  SVG  無功補償  電能治理

　一、 光伏行業(yè)電能質(zhì)量分析

　　隨著全球能源危機和節(jié)能減排戰(zhàn)略的推進，將可再生能源大量接入電網(wǎng)為本地負荷供電已是大勢所趨，其中并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)以環(huán)保、低噪聲、適用范圍廣等特點而備受青睞。可以預見，在不久的將來，太陽能光伏發(fā)電將在發(fā)電系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，為電力市場提供大量優(yōu)質(zhì)電能。

　　然而，太陽能的隨機性和間歇性使得光伏站的輸出功率是波動的，從而使得光伏電站電壓不穩(wěn)定、并網(wǎng)功率因數(shù)不合格、諧波超標等電能質(zhì)量問題突顯，阻礙了光伏發(fā)電大規(guī)模發(fā)展。因此，解決好光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償和諧波治理問題對于保證光伏電站系統(tǒng)電能質(zhì)量及安全運行、達到光伏電站接入電網(wǎng)的要求具有重要意義。

　二、 項目概述

　　青海海南州某30MWp項目坐落在青海海南州共和縣光伏產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，光伏發(fā)電單元經(jīng)直流匯線，至逆變器輸出交流，再經(jīng)變壓器升壓后接至35kV集電線路，集電線路接入配電間35kV母線，本期工程共4回35kV集電線路。35kV本期采用單母線接線，1回35kV線路送出。其中35kV母線側(cè)安裝1套iSVG動態(tài)無功補償裝置，滿足該光伏站內(nèi)無功補償需求。

　三、 項目實施方案

　　1）環(huán)境條件

　　1. 極端最高氣溫：43.2℃

　　2．極端最低氣溫：-28.9℃

　　3. 平均氣溫：10.1℃

　　2）系統(tǒng)概況

　　1.  系統(tǒng)電壓：36.5kV

　　2.  系統(tǒng)最高電壓：40.5kV

　　3.  35kV系統(tǒng)開斷電流：31.5kA

　　4.  系統(tǒng)額定頻率：50Hz

　　5.  系統(tǒng)中性點接地方式：不接地

　　3）根據(jù)項目提供的參數(shù)計算，該項目需要配置無功補償容量為±5MVar ,iSVG裝置可以實現(xiàn)感性無功到容性無功-5~5MVar范圍內(nèi)連續(xù)快速調(diào)節(jié)，最終選擇iSVG-005-35-BT滿足項目要求，經(jīng)過10KV/35KV升壓變壓器直接掛接到35KV母線，增加了戶外隔離開關及戶外升壓變壓器，系統(tǒng)方案如下：

　　

　　圖1 系統(tǒng)解決方案

　　4）iSVG現(xiàn)場圖片

　　 

　　圖2 戶外35KV變壓器        圖4 現(xiàn)場iSVG圖片

　　iSVG投運后運行正常，滿足了光伏電站對于無功補償裝置的要求，順利通過了當

　　地電業(yè)局的驗收。

　　iSVG運行特點分析：

　　1) 并網(wǎng)電壓諧波小于1%

　　采用獨特的直流電壓平衡技術及多電平矢量控制技術，并網(wǎng)電壓諧波更小，排除背景諧波，裝置并網(wǎng)電壓諧波小于1%

　　

　　圖5并網(wǎng)諧波電壓

　　2) 并網(wǎng)電流無沖擊

　　采用精確的電網(wǎng)同步技術和自勵啟動技術，并網(wǎng)電流無沖擊。

　　3) 矢量控制，響應速度小于5ms

　　采用矢量控制，響應時間小于5ms。對快速沖擊負荷和閃變具有更好的補償效果。

　　

　　圖6 感性到容性電流階躍響應

　　4) 補償功能多樣化

　　具有無功補償、諧波補償、穩(wěn)壓補償、三相不平衡補償?shù)裙δ?/p>

　　

　　圖7 無功補償輸出電壓電流波形

　　5) 多重保護功能

　　具有17種保護功能，確保設備安全運行。包括電網(wǎng)過壓保護、電網(wǎng)欠壓保護、電網(wǎng)電壓不平衡保護、電網(wǎng)缺相保護、直流側(cè)總過壓保護、直流側(cè)電壓不平衡保護、過載保護等

　　6) 正面維護結(jié)構(gòu)設計

　　采用正面維護，設備靠墻安裝，大大節(jié)約了設備占地面積，方便用戶維護和檢修。

　四、 深圳市英威騰電氣股份有限公司iSVG產(chǎn)品概述

　　iSVG高壓靜止無功發(fā)生器是英威騰公司研發(fā)生產(chǎn)的靜止型高壓動態(tài)無功補償設備，既可補償無功，也能補償諧波，屬于最新一代無功補償產(chǎn)品，廣泛應用于電力行業(yè)、新能源發(fā)電場、軌道交通、冶金行業(yè)和煤礦行業(yè)，可用來提高系統(tǒng)功率因數(shù)和治理諧波、抑制電網(wǎng)電壓波動和三相不平衡，有效改善系統(tǒng)電能質(zhì)量和用電環(huán)境。其主要功能如下：

　　1. 降低線損，提高線路輸電穩(wěn)定性；  

　　2.維持受電端電壓，加強系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性；

　　3.抑制電壓波動和閃變；          

　　4.補償負荷無功，提高系統(tǒng)功率因數(shù)；

　　5.抑制電網(wǎng)三相不平衡。

　五、 客戶收益

　　（1）功率因數(shù)一直維持在0.98以上，滿足接入電網(wǎng)要求

　　（2）穩(wěn)定了光伏電站35kV母線側(cè)的電壓，電壓波動d%<2%

　　（3）整體解決發(fā)電廠電能質(zhì)量問題，提高并網(wǎng)成功率

　　（4）動態(tài)連續(xù)調(diào)節(jié)，補償光伏發(fā)電廠無功需求

　參考文獻

　　[1] 《iSVG高壓靜止無功發(fā)生器產(chǎn)品說明書》    深圳市英威騰電氣股份有限公司