KYSVG-131SVG动态无功补偿装置

　　KYSVG动态无功补偿装置是柔性交流输电技术（Flexible AC Transmission System，简称FACTS）的主要装置之一，它代表着现阶段电力系统无功补偿技术新的发展方向。KYSVG动态无功补偿装置能够快速连续地提供容性和感性无功功率，实现适当的电压和无功功率控制，保障电力系统稳定、高效、优质地运行。KYSVG动态无功补偿装置并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。当采用直接电流控制时，直接对交流侧电流进行控制，不仅可以跟踪补偿冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。在配电网中，将中小容量的KYSVG动态无功补偿装置安装在某些特殊负荷（如电弧炉）附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑止谐波污染等。KYSVG动态无功补偿装置是无功补偿领域最新技术应用的代表。

二、KYSVG工作原理

　　如上图所示，KYSVG的主电路主要包括控制系统、IGBT功率变换器和电抗器三部分。通过对功率变换器的控制，可以调节功率变换器的输出电压，进而调节电抗器上的电流，使KYSVG吸收或发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的；同时使KYSVG产生指定的谐波来补偿负荷重的电流谐波，实现谐波补偿的目的。KYSVG是新一代的动态无功补偿和谐波治理领域最新技术应用的代表。

五、KYSVG主要功能

1)        动态补偿无功功率，降低线损，节能降耗

配电系统中的大量负荷，如异步电动机、感应电炉以及大容量整流设备、电力机车等，在运行中都能表现为感性，需要消耗大量的无功，增加了供电线路上的电能损失，降低了电压质量，同时无功电流也降低了发、输、供电设备的有效利用率；对于电力用户而言，低功率因数会增加电费支出，增加变压器损耗，加大生产成本。

KYSVG动态无功补偿装置可跟随负荷无功的变化，实现无功功率的动态补偿，使线路损耗降到最低，充分提高了发、输、供电设备的利用率。

2)        动态滤除谐波，改善电能质量，节能降耗

非线性负荷在产生冲击性无功功率的同时，常常对公用电网注入大量谐波。KYSVG动态无功补偿装置采用了以IGBT作为功率半导体器件的有源滤波技术，响应速度快、可靠性高、动态跟踪滤除各次谐波，KYSVG动态无功补偿装置具备滤波性能不受系统参数变化的影响、无谐波放大危险等突出优点，是动态无功补偿和谐波治理的首选节能解决方案。

3)        输电系统稳定控制，提高线路传输容量

在长距离输电线路中安装KYSVG动态无功补偿装置，不但可以在正常状态下补偿线路的无功功率，而且可以在系统故障情况下，提供及时快速的无功调节，阻尼系数震荡，提高输电系统稳定性，从而有效提高线路输电容量。

4)        维持负荷端电压，加强系统电压稳定性

对于负荷中心，由于负荷容量大，且没有大型无功电源支撑，因此容易造成电压偏低甚至电压崩溃的事故。KYSVG动态无功补偿装置具有的快速调节无功功率的功能可以有效维持负荷侧电压，提高供电系统的电压稳定性。

5)        电压波动与闪变抑制

非线性负荷，如电弧炉、轧钢机、电气化铁路等，负荷的快速变化引起电压波动和闪变，不能满足用户对电压质量的要求，会导致设备运行性能不良，出现过电流、过热，保护装置误动及设备烧坏等事故，并且设备性能、生产效率和产品质量都将受到影响。电压波动和闪变对安全生产及人体健康都是极为不利的。

KYSVG动态无功补偿装置小于10ms的全响应速度使其特别适合于电压波动和闪变的抑制，国际大电网（CRGRE）也将其推荐为如电弧炉等快速波动负荷引起的电压波动和闪变抑制的首选方案。

6)        补偿三相不平衡

三相电压不平衡对用户的用电设备和电网的输变电设备造成很大的危害：导致中性点形成较高对地电压，使电子设备积累大量的静电而造成致命的损坏；负序电流会造成变压器损耗加大，造成变压器发热，有效输出容量减小。

六、KYSVG技术特点

1.        直挂式级联多电平主电路结构

　　采用H桥级联多电平电路架构，直接接入6kv、10kv、27.5kv和35kv电网。采用了N+1或N+2冗余结构，当一个H桥链节损坏后，通过旁路电路切除故障模块并启用第N+1备用功率模块，装置仍可继续满负荷运行，自身运行可靠性极高。

图表 1单个功率模块实物图

2.        输出滤波器采用LCL结构

　　KYSVG动态无功补偿装置接入电网，采用LCL结构，与传统的通过单个电抗器直接接入电网相比，具有以下优点：适应于任何现场电网系统阻抗，不会发生谐振，保证装置的可靠性和安全性；KYSVG动态无功补偿装置工作时，IGBT高频开关产生的高次谐波不注入电网，补偿无功和滤除谐波的效果更好。

3.        性能强大的FPGA控制器进行集中控制

　　在控制系统方面，公司采用XILINX公司的Spartan3adsp FPGA进行集中控制。FPGA时钟频率最高可到200MHz内部有84个硬件DSP单元，DSP并联运行，运算速率远高于单个DSP控制方式，且通信延迟小，响应速度快，便于采用更先进的控制算法，使KYSVG动态无功补偿装置达到更加卓越的补偿效果。

4.        采用新型的控制算法和调制方式

　　采用基于滑动DFT迭代算法的检测方法及同相载波层叠调制方法，大大减小了计算延时，结合控制系统的超强计算能力，使KYSVG动态无功补偿装置滤除谐波的能力大大增强，可滤除30次以内所有谐波，滤波效率达97%以上。

5.        提供友好的全中文windows监控和操作界面

l 实现远程监控和网络化控制。

l 内含丰富的FPGA资源，可以和用户现场灵活接 口，满足用户特殊需求。

l 液晶屏为触摸屏，用户无须键盘，即可直接通过液晶屏进行状态监视、参数设置、运行控制、故障查询等操作。

6.        主要原器件采用原装进口

　　上海坤友电气有限公司直流母线电容采用薄膜电容，该电容具有承受纹波电流大、耐压能力强寿命长（设计可达20年以上）的特点，采用有自愈能力的安全膜技术，大大提高了安全性，代表了全球最新的DC—Link技术水平。

　　上海坤友电气有限公司使用国外原装进口的IGBT模块。该IGBT模块采用了 最新的第四代IGBT技术，开关损耗和通态损耗大大减小，同时功率周次明显增加，因此其寿命也明显增加。

7.        其它关键部件

七、KYSVG技术参数

八、KYSVG规格型号

说明：

1.        上表所示为6——35kv的KYSVG动态无功补偿装置，全部采用链式结构；

2.        关于容量的说明：容量（MVA）表示从感性到容量动态调节范围内的额定最大调节容量。

3.        上海坤友电气有限公司中高压KYSVG动态无功补偿装置，通常采用空心电抗器。表中列出控制柜和功率柜的安装尺寸，给出成套装置整体室内的安装尺寸，可参考此整体安装尺寸进行工程设计；

4.        产品在不断改型中，以上数据敬请参考，上海坤友电气有限公司保留升级更改之权力。