Применение SVG в продуктах управления качеством электроэнергии

1. Предыстория и текущая ситуация

В связи с быстрым развитием современных энергосистем, особенно масштабной интеграцией непостоянных распределённых источников энергии, таких как фотоэлектрические и ветроэнергетические установки, а также широким использованием импульсных нагрузок, таких как дуговые электропечи и прокатные станы, требования к качеству электроэнергии в сетях, в частности, к балансу реактивной мощности и стабильности напряжения, становятся всё более строгими. Традиционные методы компенсации реактивной мощности основаны в основном на использовании коммутируемых конденсаторов (КК) и тиристорных коммутируемых конденсаторов (ТК), которые обеспечивают ступенчатое ёмкостное регулирование реактивной мощности путём группового переключения батарей конденсаторов.

Однако этим традиционным компенсационным устройствам присущи существенные недостатки: низкая точность компенсации, медленное время срабатывания (часто достигающее порядка секунд), склонность к резонансу с индуктивностью сети при колебаниях напряжения, невозможность плавного и непрерывного регулирования реактивной мощности и трудности с управлением быстро меняющимися нагрузками. Эти недостатки делают их непригодными для сложных современных электросетевых условий и могут даже способствовать ухудшению качества электроэнергии.

2. Предыстория проекта

Группа горнодобывающих компаний ранее использовала традиционные конденсаторные батареи для компенсации реактивной мощности. Однако их производственное оборудование, такое как дробилки и шаровые мельницы, испытывало колебания нагрузки с ударами, что приводило к динамически меняющемуся потреблению реактивной мощности. Однако конденсаторные батареи можно было включать и выключать только с фиксированной ёмкостью, не имея точной адаптации. Это приводило к частой перекомпенсации, что приводило к аномальному повышению напряжения в сети и увеличению потерь в оборудовании. Более того, собственная индуктивность конденсаторов и сети легко образовывала LC-резонансный контур. Этот резонансный контур активировался при колебаниях рабочих условий, вызывая перегрузки по току и напряжению, которые повреждали конденсаторы.

3. Решение

(1) SVGРешение по модернизации системы компенсации реактивной мощности для горнодобывающей группы

Наша инженерная группа провела обследование объекта горнодобывающей группы на месте, досконально изучив планировку помещения компенсации реактивной мощности, подключение к сети и характеристики производственной нагрузки. В сочетании с профессиональными испытаниями качества электроэнергии они выявили основные причины проблем с перекомпенсацией и резонансом в существующей конденсаторной батарее и разработали индивидуальную схему.SVG решение для модернизации.

Существующая конденсаторная батарея была полностью демонтирована. Исходя из пространственных размеров, условий несущей способности и схемы вентиляции существующего помещения компенсации реактивной мощности, мы оптимизировали компоновку шкафа SVG, схемы электропроводки и систему охлаждения. Это обеспечилоSVG Оборудование было точно адаптировано к условиям монтажа на месте, что исключило необходимость в серьезных структурных изменениях существующего предприятия и свело к минимуму сложность, время и стоимость модернизации.

Это решение SVG обеспечивает непрерывное и точное регулирование реактивной мощности, полностью решая проблемы перекомпенсации. Оно также оснащено системой активного подавления гармоник, обеспечивая безопасную и стабильную работу оборудования. Оно также адаптируется к колебаниям нагрузки в горнодобывающей промышленности, повышая качество электроэнергии и непрерывность производства.

(2) Ключевые достиженияSVG Обновление

После ввода в эксплуатацию SVG решил проблемы исходной системы компенсации конденсаторов с точным управлением, достигнув значительных результатов:

Стабильность напряжения  

Система SVG реагирует на изменения реактивной мощности нагрузки в режиме реального времени. Благодаря динамической регулировке выходной реактивной мощности, она быстро сглаживает колебания напряжения, вызванные импульсными нагрузками, стабилизируя напряжение на шинах в пределах ±2% от номинального значения. Это предотвращает резкие скачки и провалы напряжения, которые могут повлиять на работу оборудования, например, дробилок и шаровых мельниц, обеспечивая непрерывную и стабильную работу производственного оборудования.

Гармонический контроль

SVG отслеживает первичные гармоники сети (3-ю, 5-ю и 7-ю гармоники) в режиме реального времени и активно выводит обратный гармонический ток для компенсации помех, эффективно предотвращая гармонические повреждения прецизионного оборудования на объекте и снижая риск выхода его из строя.

Оптимизация коэффициента мощности

Благодаря скорости отклика менее 5 мс, SVG обеспечивает непрерывную и плавную регулировку реактивной мощности от номинальной ёмкостной до индуктивной, точно соответствуя динамическим требованиям нагрузки к реактивной мощности. Это полностью решает проблему перекомпенсации исходной конденсаторной батареи, поддерживает стабильный коэффициент мощности системы в диапазоне от 0,95 до 1, устраняет обратную связь по реактивной мощности и снижает потери в линии электропередачи и в оборудовании.

На протяжении многих лет мы занимаемся исследованиями, разработками и применением технологий силовой электроники. Мы обладаем всеми правами интеллектуальной собственности на наши продукты SVG, которые широко используются в таких отраслях, как ветроэнергетика, фотоэлектрические установки, металлургия и угольная промышленность. Наша доля рынка ежегодно увеличивается, и мы признаны лидером в обрабатывающей промышленности. Мы стремимся воплощать в жизнь нашу корпоративную концепцию «экономии энергии и служения обществу», внося вклад в достижение страной двойной цели по сокращению выбросов углерода.