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      混合動態(tài)濾波補償裝置產(chǎn)品簡介

      2017年12月04日 14:36:20人氣:552來源:江蘇安科瑞電器制造有限公司

      安科瑞 崔庭宇

      江蘇安科瑞電器制造有限公司

        摘要:本文從產(chǎn)品功能和適用場所方面介紹了安科瑞混合動態(tài)濾波補償裝置產(chǎn)品,闡述了其基本原理、市場需求前景并分析了其產(chǎn)品應(yīng)用優(yōu)勢。

        關(guān)鍵詞:安科瑞混合動態(tài)濾波補償裝置 基本原理 市場需求 優(yōu)勢

        1 引言

        由于電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,電網(wǎng)中出現(xiàn)了大量非線性負載和不平衡負荷(如LED燈、UPS、變頻器等)以及新的發(fā)電方式與儲能方式的推廣使用(其中有大量的整流與逆變器)。這些設(shè)備的使用導(dǎo)致了電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生,并時刻影響著日常生產(chǎn)工作。因此有許多場合在無功補償?shù)耐瑫r,必須進行諧波治理。如使用靜止無功發(fā)生器+有源濾波器兩種設(shè)備來治理,不僅投入成本高,占地面積也較大,而混合動態(tài)濾波補償裝置正是將此兩種產(chǎn)品功能有機結(jié)合在同一個產(chǎn)品中形成的,此時用混合動態(tài)濾波補償裝置來進行治理的優(yōu)勢就十分明顯。

        2 混合動態(tài)濾波補償裝置原理介紹

        混合動態(tài)濾波補償裝置的特點在于可將靜止無功發(fā)生器與有源電力濾波器的功能有機組合在同一個模塊中,使用一個控制器控制無功+諧波兩種輸出。

        它將電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和現(xiàn)代控制系統(tǒng)應(yīng)用于電力系統(tǒng),通過對裝置輸出電流相位的控制,從感性到容性整個范圍進行連續(xù)的無功調(diào)節(jié),快速補償系統(tǒng)對無功功率的需求;同時采集并計算出線路中的諧波電流分量,通過調(diào)節(jié)三相橋式電路交流側(cè)輸出與電網(wǎng)中諧波幅值相等,方向相反的補償電流從而達到諧波治理的目的。其應(yīng)用可克服LC補償器等傳統(tǒng)的無功補償器響應(yīng)速度慢、補償效果不能控制、容易與電網(wǎng)發(fā)生并聯(lián)諧振和投切震蕩等缺點;還可避免傳統(tǒng)電容柜對有源濾波器工作產(chǎn)生的不良影響。它在一個單柜內(nèi)可同時實現(xiàn)有源濾波及SVG型無功補償,并將兩種功能結(jié)合在一個模塊中智能調(diào)節(jié)輸出比例,zui大限度利用了各自的優(yōu)點,大幅提高了應(yīng)用效率。

        

      圖2-1 混合動態(tài)濾波補償裝置工作原理圖

        3 客戶需求

        3.1市場需求

        近年來,電能質(zhì)量市場在各方推動下增長迅速,尤其是濾波設(shè)備和無功補償設(shè)備,復(fù)合年增長率超過16%。2010年中國電能質(zhì)量市場總銷售額達到了351.82億人民幣,其中無功補償市場銷售額300.22億元,諧波治理48.53億元;2011年我國電能質(zhì)量治理產(chǎn)業(yè)銷售額達到近416.6億元,其中無功補償市場銷售額為330.20億元,諧波治理86.40億元。2012年我國電能質(zhì)量治理產(chǎn)業(yè)銷售額達到近453.21億元,其中無功補償市場銷售額為351.27億元,諧波治理101.94億元。2013年我國的電能質(zhì)量治理產(chǎn)業(yè)銷售額超過了500億元。

        3.2 適用場所

        隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和電力電子產(chǎn)品的推廣使用,供電系統(tǒng)或負荷中含有大量諧波;且負載投切迅速,導(dǎo)致功率變化極快,傳統(tǒng)電容補償型無功柜已難以滿足市場需求。在此前提下,不少廠家開始著手采購有源濾波器并改造無功柜,此項工程費時費力,且受限于配電室的空間使有源濾波容量普遍偏小,若采用混合動態(tài)濾波補償裝置方案則只需將原無功柜直接替換即可,不用另增加有源濾波柜柜體空間,且投入成本遠遠低于同容量SVG+APF。

        此外,混合動態(tài)濾波補償裝置同樣適用于商業(yè)中心、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院等同時需要無功補償和諧波治理的場所。

        4 技術(shù)參數(shù)

        4.1命名規(guī)則

        安科瑞混合動態(tài)濾波補償裝置型號為ANSVG-G-A,其具體命名規(guī)則如下:

        4.2工作模式

        混合動態(tài)濾波補償裝置是一種用于補償無功,濾除諧波,提高功率因數(shù),實現(xiàn)無極補償效果的新型電力電子裝置;智能控制系統(tǒng)主動根據(jù)系統(tǒng)的線性動態(tài)需求,自動調(diào)節(jié)有源及無源模塊的輸出配比;ANSVG-G-A整機主要是由ANSVG-G-A模塊并聯(lián)、通訊組成;能完成更大容量的無功諧波電流的補償,整機通過一個7寸觸摸屏實現(xiàn)人機交互。觸摸屏通過RS485與ANSVG-G-A模塊進行通信。

        4.3ANSVG-G-A產(chǎn)品功能

        l 動態(tài)補償無功功率:線性輸出,無功功率全容性-全感性輸出,補償*,補償后系統(tǒng)功率因數(shù)≥0.99并且響應(yīng)時間<5ms。

        l 動態(tài)諧波濾除:容量范圍內(nèi)對應(yīng)3、5、7、11次諧波濾除*,單抽屜模塊75kvar無功+37.濾波。

        l 分相補償能力:具備*的分相補償能力,且可治理三相不平衡。

        l 性能穩(wěn)定:采用全控型電力電子器件及*的瞬時無功理論算法,避免了采用傳統(tǒng)型LC無功補償模塊容易出現(xiàn)的諧振問題,可靠性高。

        l 線路狀態(tài)采集:檢測設(shè)備所在的需補償線路的電壓、電流值及其波形、功率因數(shù)、諧波含量等重要電能質(zhì)量參數(shù)。

        4.4ANSVG-G-A技術(shù)參數(shù)

        l 額定電壓: 400(1±20%)V

        l 額定頻率: 50Hz±2%

        l 全響應(yīng)時間:<5ms

        l 控制方法: 瞬時無功理論、FFT

        l 功率因數(shù): ≥0.99

        l 補償率 : 無功90%

        l 分相補償: *具備分相補償能力

        l 安裝方式: 并聯(lián)安裝

        l 模塊效率: 97%

        l 噪 聲: <65dB

        l 冷卻方式: 風冷

        l 工作溫度: -10℃~+45℃

        l 儲藏溫度: -20℃~+65℃

        l 環(huán)境要求: 室內(nèi)安裝,建議安裝海拔高度不超過1000米,更高海拔可按GB/T

        3859.2降容使用

        l 工作模式: 自動或手動

        l 接線方式: 三相四線

        l 過載能力: 自動限定到額定電流運行

        l 抗晃電能力:額定電壓在±20%范圍內(nèi)

        l 通訊接口: 遠程RS485/RS232/以太網(wǎng)通訊功能可選,上位機通訊軟件可選

        l 操作顯示: 液晶監(jiān)控面板;運行參數(shù)設(shè)置;觸摸按鍵操作;基本電能參數(shù)顯

        示。

        l 保 護: 電網(wǎng)過欠壓、電網(wǎng)錯缺相、設(shè)備過流、過熱、直流母線過欠壓、

        過載自動限流保護

        l 防護等級: IP20

        4.5 混合動態(tài)濾波補償裝置(ANSVG-G-A)產(chǎn)品外觀

        4.5.1 模塊外形尺寸

        ANSVG-G-A模塊機箱各方向視圖如下:

        4.5.2 ANSVG-G-A整機外形尺寸圖

        ANSVG-G-A整機機箱各方向視圖如下:

        5 產(chǎn)品優(yōu)勢

        5.1治理性能優(yōu)勢

        ANSVG-G-A相對于除了適用環(huán)境更廣之外,在常規(guī)配電環(huán)境中使用時,也具有極其優(yōu)良的性能,且其無功+諧波一體式的輸出模式擁有更廣的適用群體。具體參考表5-1。

        表5-1 混合動態(tài)濾波補償裝置(ANSVG-G-A)與相關(guān)產(chǎn)品比較

        5.2 應(yīng)用優(yōu)勢

        混合動態(tài)濾波補償裝置不僅在治理性能上有不俗的表現(xiàn),在技術(shù)特性及客戶體驗方面也有著顯著的優(yōu)勢,具體表現(xiàn)為以下幾點:

        (1)適用于任何電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗,不會發(fā)生諧振;

        (2)可根據(jù)負載使用變化隨時增、減設(shè)備的容量(加、減模塊數(shù)量即可,并對人機界面作相應(yīng)參數(shù)設(shè)置);

        (3)每個模塊單獨安裝散熱單元,并可在柜體上加裝散熱風扇,散熱效果良好,故障率低;

        (4)多個模塊之間雖有通訊連接,但各臺的故障并不會相互影響其它模塊繼續(xù)工作(補償容量會相應(yīng)減小);

        (5)后期維護方便,可實現(xiàn)故障模塊單獨維修、更換;維護期間其它設(shè)備可持續(xù)工作;

        (6)方便備貨,生產(chǎn)周期短,即使是非常規(guī)要求產(chǎn)品亦能保證及時投入使用,確保客戶經(jīng)濟利益;

        (7)功能集成化,在一個觸摸屏上選擇無功補償與有源濾波輸出容量,一體化啟??刂?。

        6結(jié)束語

        安科瑞混合動態(tài)濾波補償裝置(ANSVG-G-A)集電能監(jiān)測、設(shè)備保護、通訊功能于一體,且具有強大的無功補償和諧波治理能力,可應(yīng)對各種無功補償和諧波治理需求的場合。其治理效果一則加強了電網(wǎng)的輸配電能力,降低損耗;二則避免了用戶因功率因數(shù)不足而被罰款,為用戶帶來了極大的經(jīng)濟效益;三則提高了電網(wǎng)的電能質(zhì)量,消除系統(tǒng)諧波,保障了用電設(shè)備的工作精度和使用壽命。由此可見,混合動態(tài)濾波補償裝置的使用對供用電雙方都有益,既提高了電能質(zhì)量,保證了設(shè)備運行性能和壽命,又創(chuàng)造了經(jīng)濟效益,實現(xiàn)了雙方的共贏。

        【參考資料】

        [1] 安科瑞電能質(zhì)量監(jiān)測與治理選型手冊。2015.08版

        [2] 安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊.2013.01.版

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