1.1簡(jiǎn)介
配網(wǎng)三相不平衡智能調(diào)節(jié)器(以下簡(jiǎn)稱SPC)是智能化、有源式新型電力電子裝置，用來(lái)動(dòng)態(tài)治理配網(wǎng)三相不平衡、補(bǔ)償無(wú)功功率和補(bǔ)償諧波電流。
SPC采用高效的電力電子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和的全數(shù)字控制技術(shù)，根據(jù)配網(wǎng)用戶由于不同時(shí)間段或不同負(fù)荷導(dǎo)致的配網(wǎng)三相不平衡電流，利用控制算法分離出不平衡電流的正序、負(fù)序、負(fù)零、無(wú)功和諧波電流，通過觸發(fā)功率器件IGBT，輸出與之相反的抵消電流，達(dá)到消除不平衡及補(bǔ)償無(wú)功和諧波的作用。
1.2基本組成
SPC系統(tǒng)主要包括主繼電器KA1，預(yù)充電繼電器KA2、預(yù)充電電阻R、濾波電感L、電壓型PWM整流橋(VSR)和直流母線電容C等。
系統(tǒng)圖如圖1所示，電阻R為系統(tǒng)的預(yù)充電電阻，當(dāng)KA2閉合后，系統(tǒng)母線電容電壓緩慢充電;KA1控制主回路，同時(shí)將預(yù)充電電阻R短路;電感是功率轉(zhuǎn)換器和電力系統(tǒng)之間的功率傳送接口元件，一方面起儲(chǔ)能作用，另一方面濾除高頻開關(guān)紋波電流;電壓型PWM整流橋?yàn)镾PC的功率轉(zhuǎn)換部件，由絕緣柵雙極晶體管(IGBT)構(gòu)成，應(yīng)用電壓空間矢量調(diào)制(SVPWM)技術(shù)驅(qū)動(dòng)IGBT產(chǎn)生補(bǔ)償電流波形;直流電容模塊儲(chǔ)存了經(jīng)IGBT功率轉(zhuǎn)化模塊產(chǎn)生的直流能量。
圖1 SPC原理圖
1.3工作原理
三相不平衡補(bǔ)償原理：DSP控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載電流，計(jì)算分析負(fù)載電流并判斷系統(tǒng)是否處于不平衡狀態(tài)，采用控制算法分離出不平衡電流的正序分量、負(fù)序分量和零序分量，然后控制器實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)IGBT，使SPC發(fā)出與負(fù)序分量和零序分量反向的電流，最后電網(wǎng)側(cè)電流達(dá)到三相平衡狀態(tài)。
圖2 三相不平衡補(bǔ)償原理圖
無(wú)功補(bǔ)償原理：DSP控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載電流，計(jì)算分析得到負(fù)載電流的無(wú)功電流數(shù)據(jù);無(wú)功電流作為控制器的參考值，控制器實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)IGBT產(chǎn)生滿足要求的無(wú)功補(bǔ)償電流(容性或感性)，最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償目的。
圖3 無(wú)功補(bǔ)償原理圖
諧波補(bǔ)償原理：DSP控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載電流，計(jì)算分析得到負(fù)載電流的諧波電流數(shù)據(jù);各次諧波電流作為控制器的參考值，控制器實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)IGBT產(chǎn)生與諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，主動(dòng)消除電力諧波。
圖4 諧波補(bǔ)償原
1.4產(chǎn)品特點(diǎn)
更多功能、更多模式
Ø 具有零序、負(fù)序補(bǔ)償、無(wú)功補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償?shù)?，一機(jī)多用;
Ø 高清中文彩色觸摸屏，屏幕實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)和裝置運(yùn)行參數(shù);
全面保護(hù)功能，提高用戶應(yīng)用穩(wěn)定性
Ø 有效值峰值雙設(shè)定自動(dòng)限流算法，在負(fù)載諧波電流大于設(shè)備輸出時(shí)，可自動(dòng)將設(shè)備輸出限制在99%輸出，無(wú)過載風(fēng)險(xiǎn);
Ø 保護(hù)功能齊全，具有過流、過壓、欠壓、過溫等多種保護(hù)功能，確保系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠;
Ø 防雨防塵設(shè)計(jì)，滿足戶外安裝要求;
的控制策略和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
Ø 改進(jìn)的基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的檢測(cè)技術(shù)，具有高度可控性與快速響應(yīng)性;
Ø 采用LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)濾波，不會(huì)引入高頻IGBT開關(guān)諧波干擾，不會(huì)與電網(wǎng)發(fā)生諧振;
高度集成化、模塊化、系列化
Ø 模塊化設(shè)計(jì)，體積小重量輕，功率密度高，安裝維護(hù)方便;
Ø 可靈活組合并機(jī)滿足不同容量需求，在實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的同時(shí)提高了設(shè)備的可靠性和可維修性，極大方便了系統(tǒng)安裝與維護(hù);
Ø 單模塊獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)，可有效隔絕環(huán)境粉塵粘附，提高產(chǎn)品散熱效率;
高級(jí)的用戶體驗(yàn)
Ø 故障自診斷自啟動(dòng)功能，裝置具有非裝置自身問題導(dǎo)致停機(jī)自恢復(fù)功能，自恢復(fù)之前需對(duì)外部電網(wǎng)及裝置本身進(jìn)行自動(dòng)診斷，診斷通過方可自啟動(dòng)。在30分鐘之內(nèi)自恢復(fù)3次，若均不能正常啟動(dòng)，停機(jī)并給上位機(jī)傳輸裝置故障告警;
- 臺(tái)區(qū)三相不平衡治理
- SPC
| 輸入
| 額定電壓（V） | 400V AC |
| 系統(tǒng)電壓范圍 | ±10% | |
| 頻率 (HZ) | 50/60 +/-5% | |
| 接線方式 | 三相三線/三相四線制 | |
| 輸出及安裝方式
| 類型 | SVG壁掛式安裝模塊 |
| 額定容量（kvar） | 15kvar,25kvar,35kVar,40kvar,50kVar,60kvar,75kVar,100kVar | |
| 進(jìn)線方式 | 下進(jìn)線 | |
| 性能指標(biāo)
| 濾波率 | ≥90%(在訂貨的容量范圍內(nèi)，且負(fù)載諧波含量高于訂貨容量的30%) |
| 濾波范圍 | 2~13次諧波（如需治理偶次諧波，訂貨時(shí)提出） | |
| 全響應(yīng)時(shí)間 | ≤10ms | |
| 瞬時(shí)響應(yīng)時(shí)間 | ≤100us | |
| 動(dòng)態(tài)電流 | 1.2倍濾波器額定容量輸出，1min | |
| 功率因數(shù)設(shè)定補(bǔ)償 | 具備 | |
| 感性或容性補(bǔ)償 | 可選 | |
| 保護(hù)
| 過載保護(hù) | 自動(dòng)限流在99%額定輸出 |
| 其他保護(hù) | 過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過溫保護(hù) | |
| 運(yùn)行方式 | 單機(jī)或并聯(lián)運(yùn)行 | 可以 |
| 顯示與操作
| 顯示界面 | 內(nèi)嵌2.4英寸觸摸屏 |
| 顯示狀態(tài) | 電流、電壓、功率、諧波畸變率等 | |
| 操作 | 多種操作模式選擇，遠(yuǎn)程或本地 | |
| 通訊（RS485接口） | Modbus-RTU，具備遠(yuǎn)程監(jiān)控接口及后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便用戶在互聯(lián)網(wǎng)終端監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù) | |
| 相序自適應(yīng) | 具備 | |
| 環(huán)境條件
| 防護(hù)等級(jí) | IP20（可定制） |
| 運(yùn)行環(huán)境溫度 | -10℃~40℃ | |
| 儲(chǔ)存/運(yùn)輸溫度 | -40℃~60℃ | |
| 工作 / 存儲(chǔ) 濕度 | 相對(duì)濕度 20~95%，無(wú)凝露 / 相對(duì)濕度 10~95% | |
| 海拔高度 | 1000m以下（更高海拔需降容使用） |
