SVG技術(shù)給光伏電站帶來哪些優(yōu)勢?
近日,由河北省能源局主辦、Solarbe承辦的第一屆河北省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動論壇在石家莊舉辦,Solarbe記者根據(jù)新風光電子科技股份有限公司資深產(chǎn)品經(jīng)理石廣保的演講整理此篇文章。
當前,光伏發(fā)電正迅猛發(fā)展,帶來了更加多元化和清潔化的電力來源,但是同時也給電力系統(tǒng)帶來了無功潮流、電壓波動等許多新問題。光照強度、溫度變化等通過影響電池板發(fā)電量而引起電網(wǎng)電壓波動,光伏電站的容量逐漸增大,會影響到電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性,大型光伏電站必須具備一定的低電壓穿越能力。
SVG是一種靜止型動態(tài)無功補償裝置。通過調(diào)節(jié)電壓的幅值和相位,或者控制交流側(cè)電流,迅速吸收或者發(fā)出所需的無功功率,實現(xiàn)快速動態(tài)調(diào)節(jié)無功的目的,保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定、高效、優(yōu)質(zhì)地運行,而且可以進行跟蹤補償。
一、FGSVG如何構(gòu)成的?
新風光高壓動態(tài)無功補償裝置,簡稱FGSVG。
光伏行業(yè)為什么需要SVG?電站利用SVG可以實現(xiàn)快速響應等多種功能。恒電壓控制功能,可以把電壓控制在范圍之內(nèi);恒功率因數(shù)控制功能,能實現(xiàn)恒無功功率控制;AVC控制,具有與后臺通訊的功能。
光伏電站需要多大的SVG?在國標中有具體要求,一般光伏電站配置的無功容量為電站容量的25%,再加上5%的浮動,就是20%-30%。
FGSVG整機電路拓撲結(jié)構(gòu)為級聯(lián)H橋結(jié)構(gòu),不同電壓等級和主電路拓撲級聯(lián)不同的單元個數(shù)。
功率單元的組成
功率單元是SVG當中最重要的一個部件,一般分四部分。
1.FGSVG的核心是基于IGBT的鏈式逆變器,每相由多個功率單元串聯(lián)組成;
2.單元控制采用多電平空間矢量PWM技術(shù),抗干擾能力強,可靠性高;
3.每個功率單元的結(jié)構(gòu)、電氣性能一致,可以互換 ;
4.單元故障時,可以將故障單元旁路,保證裝置連續(xù)運行;
SVG結(jié)構(gòu)組成
SVG產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成一般是三部分:控制柜,功率柜,電抗柜。
上邊是控制箱,控制箱主要采用的擋板設計,主控制板和分相控制板,相互配合控制SVG承啟的性能,響應時間達到五毫秒之內(nèi)。
控制柜下部主要有西門子PLC,高精度傳感器采集現(xiàn)場模擬量,優(yōu)質(zhì)開關(guān)電源等。
功率柜,主要是功率單元,里面是IGBT,采用的是國際知名品牌,使用壽命比以前延長了五倍以上。優(yōu)質(zhì)電容通過了TUV認證。
系列產(chǎn)品規(guī)格型號
有三個產(chǎn)品,可以選擇功率、電壓等級以及SVG容量。有6千伏,10千伏,35千伏的產(chǎn)品。且35千伏的產(chǎn)品進入了國家火炬計劃。380V、6kV、 10kV、35kV戶內(nèi)以及戶外全系列安全可靠的外殼可接地設計, 可以保障現(xiàn)場操作人員的人身安全。
二、FGSVG的特性及技術(shù)優(yōu)勢如何?
1、響應快。第三方評估報告是3.5毫秒左右的響應時間。
2、可并機擴展容量。采用高速石英光線,可實現(xiàn)多臺整機并聯(lián)主從運行。公司內(nèi)部測試,并聯(lián)五臺以內(nèi)沒有問題。
3、外形小,結(jié)構(gòu)緊湊。所有功率單元的電氣、結(jié)構(gòu)、軟件完全相同,安裝與維護簡單,工作量小。高強度、高性能絕緣模具件一次成型,?滿足爬電距離與電氣間隙的基礎上,盡量壓縮體積,為客戶節(jié)省大量空間。采用雙鏈接級聯(lián)共單元結(jié)構(gòu),大幅度降低功率單元總體體積。采用背掛電容方式,提高單元安裝靈活度。
4、低載波設計,運行效率高。載波頻率降至500Hz,在保證電流質(zhì)量的基礎上,大幅度降低損耗。測量裝置最大損耗不超過0.8%,經(jīng)過第三方認證??蔀V波,可平衡補償。有母線電壓,系統(tǒng)電流,負荷電流,SVG的補償電流,豐富通信接口,RS485、CAN、以太網(wǎng)、GPRS。支持電力系統(tǒng)常用通信協(xié)議,Modbus-RTU、Profibus、CDT91、IEC104等,可實現(xiàn)上級AVC控制。
5、互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)。通過這個接口可以和互聯(lián)網(wǎng)連在一起。高速光纖通信連接(AVAGO光纖座+高速石英光纖)。可實現(xiàn)多臺整機并聯(lián)主從運行,便于達到應用業(yè)主無功補償擴容的需求,真正解決客戶的后顧之憂。
6、彩色屏中英文人機交互界面。有中英文兩種語言顯示,采用臺灣知名品牌威綸通人機界面,采用先進的人機交互技巧,實現(xiàn)設備啟停等操作的自由控制。
7、級聯(lián)載波移相技術(shù),提高輸送波形質(zhì)量。隨著級聯(lián)單元數(shù)增多,電壓臺階數(shù)回增大,波形與正弦波的擬合度越高,波形質(zhì)量會越好。
8、擴快化設計,可實現(xiàn)單元通用。所有的功率單元的電器,結(jié)構(gòu),軟件完全相同,安裝與維護簡單,工作量小。產(chǎn)品種類達到180多種,即用四種單元可組合出180多種產(chǎn)品。
9、開機自檢功能,提高電站一次并網(wǎng)率。光伏電站并網(wǎng)一般需要業(yè)主在電力公司的監(jiān)督下進行,并網(wǎng)調(diào)試過程越短越能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品的穩(wěn)定性和對現(xiàn)場的適應性,F(xiàn)GSVG特有的開機自檢功能大幅度降低了調(diào)試難度,提高了整機調(diào)試進度。
10、SVG的工作模式有綠色光伏電站模式、恒考核點功率因數(shù)模式等。
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