การวิเคราะห์เปรียบเทียบอุปกรณ์ชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ SVG และ SVC

1. หลักการทำงานที่แตกต่างกัน

1.1 SVC ถือได้ว่าเป็นแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแบบไดนามิก ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการเชื่อมต่อกริด สามารถจ่ายกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแบบคาปาซิทีฟให้กับกริด หรือดูดซับกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแบบอินดักทีฟส่วนเกิน ธนาคารตัวเก็บประจุ ซึ่งโดยทั่วไปเชื่อมต่อกับกริดในรูปแบบธนาคารตัวกรอง สามารถจ่ายกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟได้ เมื่อกริดไม่ต้องการกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟมากนัก กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแบบคาปาซิทีฟส่วนเกินนี้จะถูกดูดซับโดยรีแอกเตอร์แบบขนาน กระแสของรีแอกเตอร์ถูกควบคุมโดยกลุ่มวาล์วไทริสเตอร์ โดยการปรับมุมเฟสทริกเกอร์ของไทริสเตอร์ ค่าประสิทธิผลของกระแสที่ไหลผ่านรีแอกเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ จึงมั่นใจได้ว่ากำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่จุดเชื่อมต่อกริดของ SVC สามารถรักษาแรงดันไฟฟ้าที่จุดนั้นให้อยู่ในช่วงที่กำหนด ซึ่งบรรลุหน้าที่ของการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟให้กับกริด

1.2 SVG ใช้อินเวอร์เตอร์แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากำลังสูงเป็นแกนหลัก โดยการปรับแอมพลิจูดและเฟสของแรงดันเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ หรือควบคุมแอมพลิจูดและเฟสของกระแสด้าน AC โดยตรง สามารถดูดซับหรือสร้างกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งบรรลุวัตถุประสงค์ของการปรับกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแบบไดนามิกอย่างรวดเร็ว

2. ความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็ว:

ความเร็วในการตอบสนองของ SVC ทั่วไปคือ 20-40ms; ในขณะที่ความเร็วในการตอบสนองของ SVG ไม่เกิน 5ms ซึ่งช่วยให้สามารถระงับความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าและการกะพริบได้ดีขึ้น ภายใต้ความสามารถในการชดเชยที่เท่ากัน SVG ให้ผลการชดเชยที่ดีที่สุดสำหรับความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าและการกะพริบ

3. คุณสมบัติแรงดันต่ำที่ยอดเยี่ยม:

SVG มีคุณสมบัติของแหล่งจ่ายกระแส และความสามารถในการเอาต์พุตได้รับผลกระทบจากแรงดันบัสน้อยที่สุด ข้อได้เปรียบนี้ทำให้ SVG มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้า ยิ่งแรงดันไฟฟ้าของระบบต่ำเท่าใด ความต้องการในการควบคุมกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแบบไดนามิกก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น คุณสมบัติแรงดันต่ำที่ยอดเยี่ยมของ SVG หมายความว่ากระแสรีแอกทีฟเอาต์พุตของมันไม่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้าของระบบ ทำให้ถือได้ว่าเป็นแหล่งจ่ายกระแสคงที่ที่ควบคุมได้ แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าของระบบจะลดลง ก็ยังสามารถจ่ายกระแสรีแอกทีฟพิกัดได้ โดยมีความสามารถในการโอเวอร์โหลดที่แข็งแกร่ง

ในทางตรงกันข้าม SVC มีคุณสมบัติแบบอิมพีแดนซ์ และความสามารถในการเอาต์พุตได้รับผลกระทบอย่างมากจากแรงดันบัส ยิ่งแรงดันไฟฟ้าของระบบต่ำเท่าใด ความสามารถในการจ่ายกระแสรีแอกทีฟก็จะลดลงตามสัดส่วน โดยขาดความสามารถในการโอเวอร์โหลด ดังนั้น ความสามารถในการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟของ SVG จึงไม่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้าของระบบ ในขณะที่ความสามารถในการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟของ SVC จะลดลงเป็นเส้นตรงเมื่อแรงดันไฟฟ้าของระบบลดลง

4. ความปลอดภัยในการทำงานที่ได้รับการปรับปรุง:

SVC (รีแอกเตอร์ควบคุมตัวเอง) อาศัยรีแอกเตอร์ที่ควบคุมด้วยไทริสเตอร์และตัวเก็บประจุหลายตัวในการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ ทำให้เสี่ยงต่อการขยายเสียงเรโซแนนซ์สูง นำไปสู่อุบัติเหตุด้านความปลอดภัย ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของระบบขนาดใหญ่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการชดเชยและทำให้เกิดการสูญเสียในการทำงานสูง ในทางกลับกัน ตัวเก็บประจุของ SVG (เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารีแอกทีฟสถิต) ไม่จำเป็นต้องใช้ธนาคารตัวกรอง และไม่เกิดการขยายเสียงเรโซแนนซ์ ในฐานะอุปกรณ์ชดเชยแบบแอคทีฟที่ใช้ IGBT (ทรานซิสเตอร์สองขั้วแบบเกตหุ้มฉนวน) SVG หลีกเลี่ยงเรโซแนนซ์และปรับปรุงความปลอดภัยในการทำงานอย่างมีนัยสำคัญ

5. คุณสมบัติฮาร์มอนิก:

SVC ใช้ไทริสเตอร์เพื่อควบคุมอิมพีแดนซ์พื้นฐานเทียบเท่าของรีแอกเตอร์ ทำให้ไวต่อฮาร์มอนิกของระบบสูงและสร้างฮาร์มอนิกของตัวเอง ต้องใช้ธนาคารตัวกรองเพื่อกำจัดฮาร์มอนิกโดยธรรมชาติเหล่านี้ SVG ใช้เทคโนโลยีบริดจ์เฟสเดียวสามระดับ โดยสร้างรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า 5 ระดับต่อเฟส การใช้การมอดูเลตพัลส์แบบเลื่อนเฟสพาหะ ทำให้ได้รับผลกระทบจากฮาร์มอนิกของระบบน้อยกว่าและสามารถระงับฮาร์มอนิกได้

เมื่อเปรียบเทียบกับ SVC แล้ว SVG ผ่านเทคนิคการมัลติเพล็กซ์ หลายระดับ หรือการมอดูเลตความกว้างพัลส์ ช่วยลดปริมาณฮาร์มอนิกในกระแสชดเชยได้อย่างมีนัยสำคัญ

6. พื้นที่การติดตั้งขนาดเล็ก

สำหรับความสามารถในการชดเชยที่เท่ากัน พื้นที่การติดตั้งของ SVG ลดลง 1/2 ถึง 2/3 เมื่อเทียบกับ SVC เนื่องจาก SVG ใช้รีแอกเตอร์และตัวเก็บประจุน้อยกว่า SVC ขนาดโดยรวมและพื้นที่การติดตั้งของอุปกรณ์จึงลดลงอย่างมาก รีแอกเตอร์ใน SVC ไม่เพียงแต่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ในตัวเองเท่านั้น แต่ยังมีพื้นที่โดยรวมที่ใหญ่กว่าเมื่อพิจารณาระยะห่างในการติดตั้งระหว่างกัน

โดยสรุป อุปกรณ์ชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ SVG มีข้อดี เช่น ความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็ว ปริมาณฮาร์มอนิกต่ำ และความสามารถในการควบคุมกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่แข็งแกร่ง ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าของกริดไฟฟ้าได้อย่างมาก และได้กลายเป็นทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ