Vergleichende Analyse von SVG- und SVC-Blindleistungskompensationsgeräten

1. Unterschiedliche Funktionsprinzipien

1.1 SVC kann als dynamische Blindleistungsquelle betrachtet werden. Abhängig von den Netzanschlussanforderungen kann es kapazitive Blindleistung ins Netz einspeisen oder überschüssige induktive Blindleistung aufnehmen. Kondensatorbänke, die typischerweise als Filterbänke ans Netz angeschlossen sind, können Blindleistung bereitstellen. Wenn das Netz wenig Blindleistung benötigt, wird diese überschüssige kapazitive Blindleistung von einem parallelen Drossel aufgenommen. Der Drosselstrom wird durch eine Thyristorventilgruppe gesteuert. Durch Anpassung des Thyristor-Zündwinkels kann der Effektivwert des durch die Drossel fließenden Stroms verändert werden, wodurch sichergestellt wird, dass die Blindleistung am Netzanschlusspunkt des SVC die Spannung an diesem Punkt innerhalb eines vorgegebenen Bereichs stabilisieren kann, was die Funktion der Blindleistungskompensation für das Netz erfüllt.

1.2 SVG verwendet einen leistungsstarken Spannungszwischenkreis-Wechselrichter als Kern. Durch Anpassung der Amplitude und Phase der Ausgangsspannung des Wechselrichters oder direkte Steuerung der Amplitude und Phase des Wechselstromseitenstroms kann es schnell die erforderliche Blindleistung aufnehmen oder erzeugen, um den Zweck einer schnellen dynamischen Blindleistungsregelung zu erreichen.

2. Schnelle Ansprechzeit:

Die Ansprechzeit eines typischen SVC beträgt 20-40 ms; während die Ansprechzeit eines SVG nicht mehr als 5 ms beträgt. Dies ermöglicht eine bessere Unterdrückung von Spannungsschwankungen und Flicker. Bei gleicher Kompensationsleistung bietet SVG den besten Kompensationseffekt für Spannungsschwankungen und Flicker.

3. Hervorragende Niederspannungseigenschaften:

SVG hat die Eigenschaften einer Stromquelle, und seine Ausgangsleistung wird nur minimal von der Busspannung beeinflusst. Dieser Vorteil macht SVG sehr effektiv für die Spannungsregelung. Je niedriger die Systemspannung, desto größer ist der Bedarf an dynamischer Blindleistungsregelung. Die hervorragenden Niederspannungseigenschaften von SVG bedeuten, dass sein Ausgangsblindstrom unabhängig von der Systemspannung ist, sodass es als regelbare, konstante Stromquelle betrachtet werden kann. Selbst wenn die Systemspannung abfällt, kann es immer noch den Nennblindstrom ausgeben und verfügt über eine hohe Überlastfähigkeit.

Im Gegensatz dazu hat SVC einen impedanzartigen Charakter, und seine Ausgangsleistung wird stark von der Busspannung beeinflusst. Je niedriger die Systemspannung, desto proportional geringer ist die Ausgangsblindstromkapazität, ohne Überlastfähigkeit. Daher ist die Blindleistungskompensationsfähigkeit von SVG unabhängig von der Systemspannung, während die Blindleistungskompensationsfähigkeit von SVC mit abnehmender Systemspannung linear abnimmt.

4. Verbesserte Betriebssicherheit:

SVCs (selbstgeführte Drosseln) basieren auf thyristorgeregelten Drosseln und mehreren Kondensatoren zur Blindleistungskompensation, wodurch sie sehr anfällig für Resonanzverstärkung sind, was zu Sicherheitsunfällen führt. Große Systemspannungsschwankungen beeinträchtigen die Kompensationswirkung erheblich und führen zu hohen Betriebsverlusten. SVG-Kondensatoren (statische Blindleistungskompensatoren) hingegen benötigen keine Filterbänke und zeigen keine Resonanzverstärkung. Als aktives Kompensationsgerät, das IGBTs (bipolare Transistoren mit isolierter Gate-Elektrode) verwendet, vermeidet SVG Resonanz und verbessert die Betriebssicherheit erheblich.

5. Harmonische Eigenschaften:

SVCs verwenden Thyristoren, um die äquivalente Grundimpedanz der Drossel zu steuern, wodurch sie sehr anfällig für Systemharmonische sind und selbst Harmonische erzeugen. Erfordert Filterbänke, um diese inhärenten Harmonischen zu entfernen. SVGs verwenden dreistufige Einphasen-Brückentechnologie und geben pro Phase eine 5-stufige Spannungswellenform aus. Unter Verwendung von Träger-Phasenverschiebungs-Pulsmodulation sind sie weniger von Systemharmonischen betroffen und können diese unterdrücken.

Im Vergleich zu SVCs reduzieren SVGs durch Multiplexing, mehrstufige oder Pulsweitenmodulationstechniken den harmonischen Gehalt im Kompensationsstrom erheblich.

6. Kleiner Platzbedarf

Bei gleicher Kompensationsleistung ist der Platzbedarf eines SVG im Vergleich zu einem SVC um 1/2 bis 2/3 reduziert. Da SVG weniger Drosseln und Kondensatoren als SVC verwendet, werden die Gesamtgröße und der Platzbedarf des Geräts erheblich reduziert; die Drosseln in einem SVC sind nicht nur selbst relativ groß, sondern der gesamte Platzbedarf ist unter Berücksichtigung des Installationsabstands zwischen ihnen ebenfalls größer.

Zusammenfassend bieten SVG-Blindleistungskompensationsgeräte Vorteile wie schnelle Ansprechzeit, geringen harmonischen Gehalt und starke Blindleistungsregelungsfähigkeit, die die Stromqualität des Netzes erheblich verbessern können, und haben sich zur Entwicklungsrichtung der Blindleistungskompensationstechnologie entwickelt.