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技术交流

三项不平衡治理装置(SPC)简介

 

  浙江科畅电子股份有限公司竭诚为用户解决电能质量问题,三相不平衡治理装置具备前所未有的综合电能质量治理能力,SPC以补偿三相不平衡为主,剩余容量补偿无功、补偿17次以内低次谐波,在额定容量之内补偿能力可达100%,对阶跃变化的负载完全补偿时间小于10ms。SPC可多台同时并联运行,整机效率大于97.5%,完全适用于工业、民用领域各种情况,是电力系统配网电能质量治理的最佳解决方案。
一、 SPC工作原理                   
  用户可以通过参数设置,使设备可以同时具备补偿三相不平衡、动态补偿无功、动态补偿低次谐波、补偿电压跌落等功能。
◆补偿三相不平衡原理
  SPC根据系统电流,进行dq坐标旋转,提取正序负序的不平衡分量,三相发出与不平衡分量大小相等相位相反的电流,将不平衡部分补偿到零,就能将三相不平衡电流校正成三相平衡电流。不论有功三相不平衡还是无功三相不平衡,都能100%校正到完全平衡。
◆补偿无功原理
  SPC根据系统的无功功率,通过IGBT功率变换器产生容性或感性的基波电流,实现动态无功补偿的目的,补偿目标值可以通过操作面板设定,不会出现过补偿,并且补偿平滑,不会产生对负载和电网的涌流冲击。
◆滤除谐波原理
  SPC通过外部电流互感器实时采集电流信号,通过内部检测电路分离出其中的谐波部分,通过IGBT功率变换器产生与系统中的谐波大小相等相位相反的补偿电流,实现滤除17次以内低次谐波的功能。
  SPC输出补偿电流根据系统的谐波量动态准确变化,因此不会出现过补偿的问题。另外,SPC内部有过载保护功能,当系统的谐波量大于滤波器容量时,装置可以自动限制在100%额定容量输出,不会发生过载。
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以图1为例,有一台单相90A负载挂在电网的C相上,则C相火线电流为90A,A、B相电流为0,N线流回去90A电流。如果不治理的话,电网测三相严重不平衡。
将我公司的SPC并联在电网中治理三相不平衡,则A相火线电流30A从电网流入SPC,B相30A火线电流从电网流入SPC,C相30A火线电流以及SPC发出60A电流合并成90A,给单相负载供电,N线90A电流从单相负载流入SPC。
从电网测看,ABC三相火线电流都是30A,N线电流为0,实现了完全的三相平衡。
 
二、SPC内部控制原理

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图2  SPC内部控制原理图
  如图2所示,隔离开关合闸后,为防止上电时电网对直流母线电容器的瞬间冲击,SPC首先通过软起电阻对直流母线的电容器充电,这个过程会持续几十秒。当母线电压Udc达到预定值后,主接触器闭合。直流电容作为储能器件,通过IGBT逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。SPC通过外部CT实时采集电流信号送至信号调理电路,然后再送至控制器。控制器将基波成分分离,提取出所有的谐波电流、无功电流、三相不平衡电流,将采集到的要补偿的电流成分和SPC已发出的补偿电流比较得到差值,作为实时补偿信号输出到驱动电路,触发IGBT变换器将补偿电流注入到电网中,实现闭环控制,完成补偿功能。
三、SPC内部组成
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四、SPC产品特性
1.  模块化设计,方便更换;  
2.  可校正三相电流不平衡到完全平衡;无功补偿可使功率因数达到1;可补偿17次以内低次谐波;补偿三相不平衡、滤波、补偿无功可单选或多选,并可设置功能的优先次序;
3.  采用滑动窗迭代DFT检测算法,计算速度快,瞬时响应时间小于0.1ms,装置补偿全响应时间小于10ms;
4.  在现场的CT接线位置可任选负载侧或电网侧采样;
5.  采用可靠的限流控制环节,当系统中的待补偿电流大于三相不平衡治理装置容量时,装置能够自动限流在100%容量输出,维持正常工作,不会出现过载烧毁等故障;
6.  主电路采用三桥臂的三电平结构,输出波形质量高,开关损耗低;
7.  为用户节省空间,100kvar的模块厚度仅为240mm;  
8.  防护等级达到IP54,适应恶劣工况下的使用。
9.  自带GPRS通讯,可远程遥控开关机、设置控制参数,并按照指定的频率回传电网与装置数据到云端,用户可随时查看监控电网与设备的状态。
10. 自带加热器以及调速风机,可在极寒冷与极炎热的室外正常工作。
  
五、SPC安装图
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点击次数:  更新时间:2017-12-11  【打印此页】  【关闭