Analyse comparative des dispositifs de compensation de puissance réactive SVG et SVC
1. Principes de fonctionnement différents
1.1 Le SVC peut être considéré comme une source de puissance réactive dynamique. Selon les exigences de raccordement au réseau, il peut fournir de la puissance réactive capacitive au réseau ou absorber l’excès de puissance réactive inductive. Les batteries de condensateurs, généralement connectées au réseau sous forme de filtres, peuvent fournir de la puissance réactive. Lorsque le réseau ne nécessite pas beaucoup de puissance réactive, cet excès de puissance réactive capacitive est absorbé par une réactance parallèle. Le courant de la réactance est contrôlé par un groupe de thyristors. En ajustant l’angle de phase d’amorçage des thyristors, la valeur efficace du courant traversant la réactance peut être modifiée, garantissant ainsi que la puissance réactive au point de raccordement du SVC stabilise la tension à ce point dans une plage spécifiée, réalisant la fonction de compensation de puissance réactive pour le réseau.
1.2 Le SVG utilise un onduleur de source de tension à haute puissance comme noyau. En ajustant l’amplitude et la phase de la tension de sortie de l’onduleur, ou en contrôlant directement l’amplitude et la phase du courant côté alternatif, il peut rapidement absorber ou générer la puissance réactive requise, atteignant l’objectif d’ajustement dynamique rapide de la puissance réactive.
2. Vitesse de réponse rapide :
La vitesse de réponse d’un SVC typique est de 20 à 40 ms ; tandis que celle d’un SVG ne dépasse pas 5 ms. Cela permet une meilleure suppression des fluctuations de tension et du papillotement. Sous la même capacité de compensation, le SVG offre le meilleur effet de compensation pour les fluctuations de tension et le papillotement.
3. Excellentes caractéristiques basse tension :
Le SVG possède les caractéristiques d’une source de courant, et sa capacité de sortie est peu affectée par la tension du bus. Cet avantage rend le SVG très efficace pour le contrôle de la tension. Plus la tension du système est basse, plus le besoin de régulation dynamique de la puissance réactive est grand. Les excellentes caractéristiques basse tension du SVG signifient que son courant réactif de sortie est indépendant de la tension du système, ce qui permet de le considérer comme une source de courant constante et contrôlable. Même lorsque la tension du système diminue, il peut toujours fournir le courant réactif nominal, possédant une forte capacité de surcharge.
En revanche, le SVC a une caractéristique de type impédance, et sa capacité de sortie est fortement affectée par la tension du bus. Plus la tension du système est basse, plus la capacité de sortie du courant réactif diminue proportionnellement, manquant de capacité de surcharge. Par conséquent, la capacité de compensation de puissance réactive du SVG est indépendante de la tension du système, tandis que celle du SVC diminue linéairement avec la baisse de la tension du système.
4. Sécurité opérationnelle améliorée :
Les SVC (réactances auto-contrôlées) reposent sur des réactances régulées par thyristors et plusieurs condensateurs pour la compensation de puissance réactive, ce qui les rend très sensibles à l’amplification par résonance, entraînant des accidents de sécurité. Les grandes fluctuations de tension du système impactent considérablement l’efficacité de la compensation et entraînent des pertes de fonctionnement élevées. Les condensateurs du SVG (générateur statique de puissance réactive), en revanche, ne nécessitent pas de filtres et ne présentent pas d’amplification par résonance. En tant que dispositif de compensation actif utilisant des IGBT (transistors bipolaires à grille isolée), le SVG évite la résonance et améliore considérablement la sécurité opérationnelle.
5. Caractéristiques harmoniques :
Les SVC utilisent des thyristors pour contrôler l’impédance fondamentale équivalente de la réactance, ce qui les rend très sensibles aux harmoniques du système et génère leurs propres harmoniques. Nécessite des filtres pour éliminer ces harmoniques inhérentes. Les SVG utilisent une technologie de pont monophasé à trois niveaux, produisant une forme d’onde de tension à 5 niveaux par phase. En utilisant une modulation par décalage de phase de porteuse, ils sont moins affectés par les harmoniques du système et peuvent les supprimer.
Comparés aux SVC, les SVG, grâce à des techniques de multiplexage, multi-niveaux ou de modulation de largeur d’impulsion, réduisent considérablement la teneur en harmoniques dans le courant de compensation.
6. Emprise au sol réduite
Pour la même capacité de compensation, l’emprise au sol d’un SVG est réduite de 1/2 à 2/3 par rapport à un SVC. Parce que le SVG utilise moins de réactances et de condensateurs que le SVC, la taille globale et l’emprise au sol du dispositif sont considérablement réduites ; les réactances d’un SVC sont non seulement relativement grandes en elles-mêmes, mais ont également une emprise au sol plus importante en tenant compte de l’espacement d’installation entre elles.
En résumé, les dispositifs de compensation de puissance réactive SVG présentent des avantages tels qu’une vitesse de réponse rapide, une faible teneur en harmoniques et une forte capacité de régulation de la puissance réactive, ce qui peut grandement améliorer la qualité de l’énergie du réseau électrique et sont devenus la direction de développement de la technologie de compensation de puissance réactive.
