破解電壓畸變, 電能質量治理正當時
文:北京合康新能科技股份有限公司2023年第五期
導語:2023 年伊始, 隨著疫情防控政策的優(yōu)化調整, 全國上下掀起新一輪新能源開工熱潮, 預計 2023 年中國風電新增裝機將創(chuàng)新高, 風電將繼續(xù)穩(wěn)步行駛在快車道上。本文主要介紹了合康新能為解決目前電力系統(tǒng)電源與負荷結構發(fā)生的變化,而開發(fā)的 HCS 系 列高壓動態(tài)無功發(fā)生裝置技術方案。
2023年伊始,隨著疫情防控政策的優(yōu)化調整,全國上下掀起新一輪新能源開工熱潮,預計2023年中國風電新增裝機將創(chuàng)新高,風電將繼續(xù)穩(wěn)步行駛在快車道上。在此背景下,電力系統(tǒng)電源與負荷結構也正在發(fā)生質的變化,高比例新能源并網、高比例電力電子裝置接入的“雙 高”特征,導致電力系統(tǒng)電源與負荷的非線性、波動性、以及不平衡性顯著增大,使得電網電壓波形發(fā)生畸變,引起諧波畸變、電壓波動以及三相不平衡等問題,給電網的電能質量及電網制保護的穩(wěn)定性造成影響。
1電能質量問題產生的影響
在電力行業(yè)實際應用中,如果不能保障電能質量,不僅會對供電設備等產生嚴重的損害,還會對用戶的人身安全產生嚴重的影響,其中主要包括:
. 電壓的變化范圍過大
不僅會給機器設備的運轉造成一定影響,還會嚴重損害設備以及燒毀設備線路等,嚴重的會引發(fā)火災、威脅人身安全;.電壓短時間中斷
在電子計算機和各種精密儀器的應用中,電壓中斷極其容易產生信息失真,并嚴重損害相關機密資料,產生嚴重的經濟損失。
2動態(tài)無功發(fā)生裝置SVG的功能與價值
作為柔性交流輸電系統(tǒng)中重要產品,SVG目前已經成為當下動態(tài)無功補償技術最先進、響應速度最快、系統(tǒng)損耗最小、功能最齊全的無功補償產品。它的技術特點和應用價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)支撐電壓,提高傳輸能力
(2)改善用電質量,節(jié)能降耗
3電能質量治理設備應用
(1)發(fā)電側
在光伏電站、風電場等新能源發(fā)電側,因受天氣環(huán)境影響大、發(fā)電不穩(wěn)定,導致電壓波動,而造成脫網、功率因數(shù)低等問題頻發(fā)。對于新能源電場相對集中的區(qū)域,大范圍內的動態(tài)無功儲備,對于提高系統(tǒng)安全性,降低調度要求有很大幫助。
除新能源自身特性外,政策的要求也讓SVG設備更加不可或缺。以風電領域為例,據(jù)《(GB/T19963-2011)風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定》,風電場需加裝動態(tài)無功補償裝置才允許并網。
(2)用戶側
目前電能質量治理設備已被廣泛應用于冶金、煤礦、化工、港口、地鐵等場所,可有效解決電能質量問題,避免罰款。
4合康電能質量治理方案
在產品層面,合康的HCS系列高壓動態(tài)無功發(fā)生裝置技術來源于清華大學國內最早一批研發(fā)柔性交流輸電(FACTS)技術團隊,集無功補償、諧波補償、不平衡補償三功能于一體。
在項目層面,合康能夠提供從系統(tǒng)電能質量測試、現(xiàn)場勘測設計、技術方案制訂、產品制造等全周期技術支持。合康電能質量治理方案的特點包括:
? 多功能:綜合電能質量治理裝置
提高功率因數(shù)、減小電壓波動與閃變、抑制諧波污染、改善三相不平衡等;
? 可靠性:不停機在線自動機械旁路
使用高壓大功率電力電子核心技術的產品已有超過數(shù)萬套工程現(xiàn)場運行業(yè)績,功率模塊每相可實現(xiàn)在線自動冗余N-5;
? 應用廣:適應戶外戶內不同場景
可滿足風電場、光伏電站、鋼鐵冶金、礦山、軌道交通、煤礦、石化、港口等高寒、高海拔、腐蝕性、沙塵爆等惡劣場景的應用需求。
截至目前,合康的HCS系列高壓動態(tài)無功發(fā)生裝置技術方案被應用在以下實際案例中:
?內蒙古某風電場項目
產品:戶外水冷直掛式SVG
有效改善風電場由于風資源間歇性、波動性,引起并網點無功功率發(fā)生波動,調節(jié)系統(tǒng)的無功輸出,可以穩(wěn)定并網點的系統(tǒng)電壓并提高線路的輸電能力。
? 冶金廠電弧爐應用項目
產品:戶外水冷直掛式SVG
有效改善電弧爐工作時造成的電網電壓波動和閃變,縮短電弧爐冶煉時間,提升電網系統(tǒng)穩(wěn)定性和電能利用效率,提升功率因數(shù)至0.95以上。
? 軋線領域應用項目
產品:戶內水冷直掛式SVG
有效補償軋鋼生產線上產生的無功和諧波電流,降低了電壓波動和閃變,將原本功率因數(shù)0.7提升至0.95以上。
5小結
以HCS系列高壓動態(tài)無功發(fā)生裝置為核心的合康電能質量治理解決方案,可以同時實現(xiàn)動態(tài)無功、諧波電流、三相不平衡及負序補償、電壓波動與閃變治理。去年,合康電能質量治理方案已進軍“五大六小”集團項目領域。未來合康將不斷通過技術創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和協(xié)作創(chuàng)新,幫助客戶提升能效水平,為社會的綠色可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。
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