吉林移動負載特性配置提升UPS節(jié)能效果" height="419" src="http://files.chinaaet.com/images/20110523/9b47cec7-fd1f-4d5b-9028-e36adda522b1.jpg" width="302" />
TSC(上)與TSVG(下)補償曲線對比
傳統(tǒng)LC式無功過補不可避免
傳統(tǒng)的濾波裝置采用LC式無源濾波器,其基本原理是利用電容、電抗組成的串聯(lián)諧振回路,將濾波器的諧振次數(shù)設定為需要濾除的諧波次數(shù)。對于需要濾除的諧波電流,濾波器呈現(xiàn)出低阻抗通道,使之大部分流入濾波器,很少流入電網,從而達到濾波目的。但此類的傳統(tǒng)無源濾波器存在一些明顯缺陷。在利用電容、電抗組成串聯(lián)諧振回路,吸收諧波的同時,電容器必向系統(tǒng)輸出大量的無功補償容量。若在自然功率因數(shù)較高的場合,采用這種濾波器將不可避免出現(xiàn)無功過補的問題,所導致的直接后果將是,濾波器要么不能正常投運,起不到濾波效果;要么就是投運后因過補而抬高母線電壓,危害其它用電設備的安全運行。并且其濾波特性受電網阻抗和運行狀態(tài)的影響,濾波效果不穩(wěn)定,容易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振,使電源端的阻抗和無源濾波器產生諧振,導致某些諧波放大,而濾波支路過載時,容易出現(xiàn)無法正常運行的現(xiàn)象。因一條LC支路只能濾除一種頻率的諧波,若現(xiàn)場諧波成分復雜,就需添加多個濾波支路,這既增加了設備占地面積,又提高了項目投資費用。
10kV中壓補償特點顯著
鑒于通信負荷的特點及傳統(tǒng)補償?shù)牟蛔?,新型有效、安全可靠的補償技術應運而生。如當通信局(站)市電引入容量達到15MVA(15000kVA)及以上時,應在開閉所(通常叫做開關站)設置中壓動態(tài)補償,可將功率因數(shù)由0.8補償?shù)?.9,這樣既可以達到滿意效果又可以節(jié)省投資。
作為中壓補償裝置應具備如下技術特點:采用大功率IGBT管組成三相逆變器,既補償感性負荷,又補償容性負荷,并可動態(tài)雙向連續(xù)調節(jié)無功功率。整套裝置可實現(xiàn)大容量和無級補償,無功容量在保證連續(xù)調節(jié)與平滑輸出的同時,又克服了電容器分組分級投切的缺陷。裝置在補償容量足夠的情況下可實現(xiàn)趨近為1的功率因數(shù),能根據(jù)負荷無功功率的大小及功率因數(shù)的實際運行水平自動投切,動態(tài)補償無功功率,并且響應速度應小于10ms,調節(jié)速度快,動態(tài)特性好。而控制系統(tǒng)選用DSP芯片,可快速鑒相和直接控制SVG交流側輸出電流的相位。采用優(yōu)化特定消諧技術,能輸出優(yōu)質正弦電壓和電流,及采用電流間接控制和基于自適應、自校正非線性PID調節(jié)算法,以滿足裝置對穩(wěn)定性的要求。還要求具有專門轉理外掛鍵盤輸入、數(shù)據(jù)顯示查詢與上位機通訊的功能。選用高清晰熒光顯示屏,可顯示和記錄系統(tǒng)運行參數(shù)、運行參數(shù),可與上位機進行聯(lián)網和通訊。并且不產生諧波,不用考慮與系統(tǒng)發(fā)生諧振的可能性,在使用現(xiàn)場諧波復雜的情況下,設備仍可安全正常運行。還能就地補償、穩(wěn)定系統(tǒng)電壓、抑制電壓閃變,改善電能質量。自身功耗低,發(fā)熱量小,節(jié)能效果明顯。可以多臺并聯(lián)使用,整體結構設計合理,符合相關行業(yè)標準。保護措施齊全,自動化程度高,能在外部故障或停電時自動退出工作,送電后能自動恢復運行,整套設備設有過壓、欠壓、過流等保護。
ASVG、TSVG技術解決0.4kV補償難題
近年,我國在消諧動態(tài)補償領域技術長足進步,處于前沿領先地位,并且各大院校研發(fā)成果也十分卓著。其中以ASVG及TSVG技術的研發(fā)與應用尤為突出。
ASVG動態(tài)無功功率發(fā)生電源是一種新型可連續(xù)調節(jié)的雙向補償電源。通過系統(tǒng)電壓US和ASVG輸出電壓U進行大小比較,來提供感性無功或者容性無功功率。該裝置主電路采用IGBT的智能模塊構成電壓型逆變器。裝置與系統(tǒng)鎖定相位,并采用優(yōu)化特定消諧技術,輸出優(yōu)質的正弦電壓和電流。還具有專門處理外掛鍵盤輸入、數(shù)據(jù)顯示查詢及與上位機通信功能。在裝置的控制策略上,采用電流間接控制和基于自適應的自校正非線性PID調節(jié)法,以滿足裝置穩(wěn)定性的要求。該技術無需電容和電感來產生無功功率,通過整流和逆變來實現(xiàn)雙向動態(tài)無功功率的連續(xù)調節(jié),可實現(xiàn)功率因數(shù)全程近于1,同時有節(jié)能、穩(wěn)壓和增容的作用,既提高電網的穩(wěn)定性,又抑制系統(tǒng)振蕩。并且具有產品體積小,成本低,響應速度快的特點。
TSVG動態(tài)無功功率發(fā)生電源可以實現(xiàn)補償和消諧的雙重功能,采用大功率IGBT組成的逆變器進行容性、感性無功功率雙向連續(xù)調節(jié),可實現(xiàn)功率因數(shù)全程接近于1。其控制系統(tǒng)采用美國西屋技術,能實現(xiàn)ASVG與TSC有機結合,形成大容量、連續(xù)型無功功率補償裝置,既功能全面,又降低成本。TSVG動態(tài)無功功率發(fā)生電源,在原理上創(chuàng)新性地克服了傳統(tǒng)無功補償裝置容易與系統(tǒng)發(fā)生串聯(lián)或并聯(lián)諧振的缺點,徹底解決了在諧波環(huán)境下進行無功功率補償?shù)碾y題,是無功功率補償?shù)母聯(lián)Q代產品。而且TSVG設備體積小,成本低,響應速度快,功耗小,可廣泛應用各種負荷。
為了更好地解決諧波問題可在負載側(如空調配電屏)同時配置相應容量的TAPF(電力有源濾波和無功綜合補償裝置),實現(xiàn)動態(tài)無功補償和有源濾波等綜合功能。補償和濾波同時進行,可保證最佳補償濾波效果和供電系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定。
基站亟待小型化補償裝置
通過對通信運行商電費支出的統(tǒng)計,基站的電費支出占整個電費支出的60%以上,其中宏基站的電費支出占到整個基站電費支出的80%以上。宏基站主要負荷為舒適性空調和高頻開關電源,其中高頻開關電源系統(tǒng)已采用休眠技術和可偵測巡檢系統(tǒng),能將不必要的模塊關閉,效率可提高到90%以上。隨著空調的溫度調節(jié)控制和消諧補償在節(jié)能減排工作中的地位日益突顯,小型化、模塊化的消諧補償裝置的研發(fā)與應用已經迫在眉睫。