| Бренд | Rw Energy |
| Номер модели | 35кВ Наружный статический генератор реактивной мощности (SVG) |
| номинальное напряжение | 35kV |
| Способ охлаждения | Liquid cooling |
| Диапазон номинальных мощностей | 5~26Mvar |
| Серия | RSVG |
Обзор продукта
Статический генератор реактивной мощности (SVG) на 35 кВ для наружного использования - это высокопроизводительное устройство динамической компенсации реактивной мощности, разработанное специально для высоковольтных распределительных сетей. Он фокусируется на требованиях сценариев высокого напряжения 35 кВ и использует оптимизированный дизайн для наружного применения (степень защиты IP44), чтобы адаптироваться к сложным и суровым условиям работы на открытом воздухе. Продукт использует многочиповый DSP+FPGA в качестве управляющего ядра, интегрируя технологии управления на основе мгновенной теории реактивной мощности, быстрого расчета гармоник FFT и технологии управления высокомощными IGBT. Он подключается непосредственно к сети 35 кВ через каскадные силовые модули, без необходимости дополнительных повышающих трансформаторов, и может быстро и непрерывно предоставлять емкостную или индуктивную реактивную мощность, одновременно обеспечивая динамическую компенсацию гармоник. Объединяя ключевые преимущества совершенного мастерства, долговечности и надежности, а также "комбинированной динамической и статической" компенсации, он может эффективно увеличивать пропускную способность высоковольтных распределительных сетей, снижать потери электроэнергии и стабилизировать напряжение в сети. Это основное решение для компенсации в высоковольтных наружных энергетических системах, крупных промышленных проектах и интеграции возобновляемых источников энергии в сеть.
Структура системы и принцип работы
Основная структура
Каскадный силовой модуль: используется каскадный дизайн, интегрирующий несколько наборов высокопроизводительных IGBT-модулей, которые совместно выдерживают высокое напряжение 35 кВ, обеспечивая стабильную работу оборудования при высоких напряжениях; некоторые модели поддерживают понижение напряжения до 35 кВ (тип 35T), что позволяет адаптироваться к различным требованиям подключения к сети.
Управляющее ядро: оснащено многочиповой высокопроизводительной системой управления DSP+FPGA, обеспечивающей быстрые вычисления и высокую точность управления, через интерфейсы Ethernet, RS485, CAN, оптоволоконные интерфейсы осуществляется реальное время обмена данными с различными силовыми модулями для мониторинга состояния, выдачи команд и точного управления.
Вспомогательная структура: оснащена трансформатором со стороны сети, который выполняет функции фильтрации, ограничения тока и подавления скорости изменения тока; специальный наружный шкаф соответствует стандарту защиты IP44 и может выдерживать высокие и низкие температуры, высокую влажность, землетрясения и загрязнение IV класса, адаптируясь к сложным климатическим и ландшафтным условиям на открытом воздухе.
Принцип работы
Контроллер в реальном времени мониторит состояние тока и напряжения нагрузки в сети 35 кВ, и на основе мгновенной теории реактивной мощности и быстрого расчета гармоник FFT мгновенно анализирует необходимые составляющие реактивного тока и гармонические помехи. Используя технологию широтно-импульсной модуляции PWM для точного управления временем переключения IGBT-модулей, генерируется компенсирующий ток реактивной мощности, синхронизированный с напряжением сети и сдвинутый на 90 градусов, чтобы точно компенсировать реактивную мощность, генерируемую нагрузкой, при этом динамически подавляются гармонические искажения (THDi<3%). Конечная цель - передача только активной мощности на стороне сети, достижение нескольких целей, таких как оптимизация коэффициента мощности (обычно требуется ≤ 0.95 за рубежом), стабилизация напряжения и контроль гармоник, обеспечение эффективной, безопасной и стабильной работы высоковольтных распределительных сетей.
Методы охлаждения
Воздушное охлаждение
Водяное охлаждение
Режимы рассеивания тепла
Основные характеристики
Адаптация к высокому напряжению, большая компенсирующая мощность: номинальное напряжение 35 кВ ± 10%, выходная мощность от ±0.1 Мвар до ±200 Мвар, поддерживает сверхбольшую регулировку реактивной мощности (максимум 84 Мвар для воздушного охлаждения, максимум 100 Мвар для водяного охлаждения), идеально подходит для компенсационных потребностей высоковольтных распределительных сетей и больших нагрузок.
Динамическая и статическая комбинация, точная компенсация: время отклика <5 мс, разрешение компенсирующего тока 0.5 А, поддерживает автоматическое плавное переключение между емкостной и индуктивной компенсацией. Метод "динамической и статической" компенсации не только удовлетворяет базовым требованиям компенсации стационарных нагрузок, но и быстро реагирует на мерцание напряжения, вызванное импульсными нагрузками (например, большими электродуговыми печами и колебаниями ветровых ферм), с точностью компенсации, ведущей в отрасли.
Стабильность и надежность, долговечность на открытом воздухе: используется двухканальный источник питания, поддерживающий бесшовное резервное переключение; избыточный дизайн соответствует требованиям эксплуатации N-2, оснащен множеством защитных функций, таких как перенапряжение/недонапряжение, перегрузка по току, перегрев и отказ драйвера, всесторонне предотвращает операционные риски; степень защиты IP44 для наружного применения, способен выдерживать рабочие температуры от -35 ℃ до +40 ℃, влажность ≤90%, сейсмическую интенсивность VIII степени и уровень загрязнения IV. Технология зрелая и долговечная, подходит для сложных условий работы на открытом воздухе.
Эффективность и экологичность, крайне низкое энергопотребление: потери системы <0.8%, отсутствие дополнительных потерь трансформатора, значительный эффект энергосбережения; коэффициент искажений THDi менее 3%, что минимизирует загрязнение сети и соответствует стандартам экологически чистой эксплуатации высоковольтных сетей.
Гибкость расширения, высокая адаптивность: поддерживает различные режимы работы, такие как постоянная реактивная мощность, постоянный коэффициент мощности, постоянное напряжение, компенсация нагрузки и т.д.; совместим с различными протоколами связи, такими как Modbus RTU, Profibus, IEC61850-103/104 и т.д.; может реализовать параллельное объединение нескольких устройств, комплексную компенсацию нескольких шин, модульный дизайн для легкого расширения в будущем, и адаптацию к различным архитектурам высоковольтных сетей.
Технические характеристики
Название |
Характеристика |
Номинальное напряжение |
6кВ±10%～35кВ±10% |
Точка оценки напряжения |
6кВ±10%～35кВ±10% |
Входное напряжение |
0.9~ 1.1pu; LVRT 0pu(150мс), 0.2pu(625мс) |
Частота |
50/60Гц; допускаются кратковременные колебания |
Выходная мощность |
±0.1Мвар～±200 Мвар |
Пусковая мощность |
±0.005Мвар |
Разрешение тока компенсации |
0.5А |
Время реакции |
<5мс |
Перегрузочная способность |
>120% 1мин |
Потери мощности |
<0.8% |
THDi |
<3% |
Источник питания |
Двухканальное питание |
Управляющее питание |
380В переменного тока, 220В переменного тока/220В постоянного тока |
Режим регулирования реактивной мощности |
Автоматическая непрерывная плавная регулировка емкостной и индуктивной реактивной мощности |
Коммуникационный интерфейс |
Эthernet, RS485, CAN, Оптоволокно |
Протокол коммуникации |
Modbus_RTU, Profibus, CDT91, IEC61850- 103/104 |
Режим работы |
Режим постоянной реактивной мощности устройства, режим постоянной реактивной мощности точки оценки, режим постоянного коэффициента мощности точки оценки, режим постоянного напряжения точки оценки и режим компенсации нагрузки |
Параллельный режим |
Сетевая работа нескольких устройств в параллели, комплексная компенсация на нескольких шинах и комплексное управление компенсацией несколькими группами FC |
Защита |
Перенапряжение постоянного тока ячейки, пониженное напряжение постоянного тока ячейки, перегрузка по току SVG, неисправность привода, перенапряжение, перегрузка по току, перегрев и неисправность связи энергетического модуля; входные и выходные интерфейсы защиты, нештатное питание системы и другие функции защиты. |
Обработка неисправностей |
Использование резервирования для обеспечения работы N-2 |
Режим охлаждения |
Водяное охлаждение/Воздушное охлаждение |
Степень защиты IP |
IP30 (для помещений); IP44 (для улицы) |
Температура хранения |
-40℃～+70℃ |
Температура эксплуатации |
-35℃～+40℃ |
Влажность |
<90% (при 25℃), без конденсации |
Высота над уровнем моря |
<=2000м (выше 2000м по заказу) |
Интенсивность землетрясения |
Ⅷ балл |
Уровень загрязнения |
IV класс |
Технические характеристики и размеры наружных изделий 35 кВ
Воздушное охлаждение
Класс напряжения (кВ) |
Номинальная мощность (Мвар) |
Габаритные размеры |
Масса (кг) |
Тип реактора |
35 |
8,0～21,0 |
12700*2438*2591 |
11900～14300 |
Реактор с воздушным сердечником |
22,0～42,0 |
25192*2438*2591 |
25000～27000 |
Реактор с воздушным сердечником |
|
43,0～84,0 |
50384*2438*2591 |
50000～54000 |
Реактор с воздушным сердечником |
Водяное охлаждение
Класс напряжения (кВ) |
Номинальная мощность (Мвар) |
Размеры |
Масса (кг) |
Тип реактора |
35 |
5,0–26,0 |
14000*2350*2896 |
19000–23000 |
Реактор с воздушным сердечником |
27,0–50,0 |
14000*2700*2896 |
27000–31000 |
Реактор с воздушным сердечником |
|
51,0–100,0 |
28000*2700*2896 |
54000–62000 |
Реактор с воздушным сердечником |
Примечание:
1. Мощность (Мвар) относится к номинальной регулируемой мощности в динамическом диапазоне от индуктивной реактивной мощности до емкостной реактивной мощности.
2. Для оборудования используется воздушный реактор, и нет шкафа, поэтому пространство для размещения необходимо планировать отдельно.
3. Вышеприведенные размеры приведены только для справки. Компания оставляет за собой право на улучшение и модернизацию продуктов. Размеры продукта могут изменяться без предварительного уведомления.
Сценарии применения
Высоковольтные системы электроснабжения: 35-киловольтная распределительная сеть, линии дальнего передачи, стабилизация напряжения в сети, балансировка трехфазной системы, снижение потерь в линиях, повышение пропускной способности и надежности подачи электроэнергии.
Крупные электростанции возобновляемых источников энергии: крупные ветропарки и солнечные электростанции, снижающие колебания мощности и напряжения, вызванные интермитентным производством электроэнергии, соответствующие стандартам подключения к сети, и повышающие способность к потреблению возобновляемой энергии.
Высоковольтные сценарии тяжелой промышленности: металлургия (крупные дуговые печи, индукционные печи), нефтепереработка (крупные компрессоры, насосное оборудование), горнодобывающая промышленность (высоковольтные подъемные механизмы), порты (высоковольтные краны) и т.д., компенсация реактивной мощности и гармоник высоковольтных ударных нагрузок, подавление мерцания напряжения, обеспечение стабильной работы производственного оборудования.
Электрифицированные железные дороги и городское строительство: система питания тяги электрифицированных железных дорог (решение проблем отрицательной последовательности и реактивной мощности), модернизация городских высоковольтных распределительных сетей, системы высоковольтного питания крупных зданий, улучшение качества и стабильности подачи электроэнергии.
Другие сценарии высоковольтных нагрузок: компенсация реактивной мощности и контроль гармоник для высоковольтных асинхронных двигателей, трансформаторов, тиристорных преобразователей, кварцевых плавильных печей и другого оборудования, подходящее для различных условий работы на открытом воздухе при высоком напряжении.
Ядро выбора мощности SVG: стационарный расчет & динамическая коррекция. Основная формула: Q ₙ=P × [√ (1/cos ² π₁ -1) - √ (1/cos ² π₂ -1)] (P — активная мощность, коэффициент мощности до компенсации, целевое значение π₂, за рубежом часто требуется ≥ 0,95). Коррекция нагрузки: воздействие/нагрузка на возобновляемые источники энергии x 1,2-1,5, стационарная нагрузка x 1,0-1,1; высокогорные/высокотемпературные условия x 1,1-1,2. Проекты с использованием возобновляемых источников энергии должны соответствовать стандартам, таким как IEC 61921 и ANSI 1547, с дополнительным резервом пропускной способности при низком напряжении на 20%. Рекомендуется оставлять 10% -20% свободного пространства для модульных моделей, чтобы избежать отказов компенсации или рисков несоответствия из-за недостаточной мощности.
В чем различия между SVG, SVC и шкафами конденсаторов?
Эти три решения являются основными для компенсации реактивной мощности, с существенными различиями в технологии и применимых сценариях:
Шкаф конденсаторов (пассивный): Наименьшая стоимость, ступенчатое переключение (отклик 200-500 мс), подходит для стационарных нагрузок, требует дополнительной фильтрации для предотвращения гармоник, подходит для клиентов малого и среднего бизнеса с ограниченным бюджетом и начального уровня в развивающихся рынках, соответствует IEC 60871.
SVC (Полууправляемый гибрид): Средняя стоимость, непрерывное регулирование (отклик 20-40 мс), подходит для умеренно изменяющихся нагрузок, с небольшим количеством гармоник, подходит для традиционного промышленного преобразования, соответствует IEC 61921.
SVG (Полностью управляемый активный): Высокая стоимость, но отличные характеристики, быстрый отклик (≤ 5 мс), высокоточная бесступенчатая компенсация, сильная способность к прохождению при низком напряжении, подходит для ударных/новых энергетических нагрузок, низкие гармоники, компактный дизайн, соответствует CE/UL/KEMA, является предпочтительным выбором для высококлассных рынков и проектов в области новых источников энергии.
Основные критерии выбора: Шкаф конденсаторов для стационарных нагрузок, SVC для умеренных колебаний, SVG для динамических/высококлассных потребностей, все они должны соответствовать международным стандартам, таким как IEC.
