1、1SVG 无功自动补偿装置在港口供配电系统中的应用摘 要：近年来，我国配电建设取得了很大的发展，但随着经济社会的不断发展，配电系统的网络损耗问题越来越严重。而无功补偿装置作为改善网损的重要措施，能够提高系统功率因数、降低线损、改善电能质量。本文重点介绍了 SVG 无功自动补偿装置及其在港口 10kV 配电系统的应用，希望对港口配电系统有所帮助。 关键词：港口配电 无功自动补偿 应用 近年来，随着我国经济水平的不断提高，对外贸易的不断增长，港口的货运吞吐量成倍增长。为适应经济发展，提高货运能力，很多港口近年来启用了很多大型的装卸设备来提高运输效率。由于港口内用电设备的特殊性，所需功率大，这对港口
2、 10kV 配电系统中的无功补偿装置造成损害，同时也将降低供电质量，减少港口电气设备的使用寿命，这些问题都需要通过设计合理的无功自动补偿方案来得到解决。本文通过分析港口配电系统的特点及问题，提出在 10kV 配电系统中使用 SVG 无功自动补偿装置，希望对港口配电系统的良好发展起到作用。 1.无功自动补偿装置 1. 1 无功自动补偿装置的概念 提到无功自动补偿装置，要从无功功率说起。电网向外输出的功率包括有功功率和无功功率，有功功率通过把电能转化为机械能、化学能，利用转化完的能做功；而无功功率则不需要转化完的能直接做功，而是2用转化完的能作为电气设备能够作功的必备条件，并且在电网中与电能进行周
3、期性转换。从含义上可以看出，无功自动补偿装置能够提高供电网络的供电质量，降低供电网络的损耗，改善供电网络环境。因此，要在供电网络中选择适合的自动补偿装置，才能减少电网损耗，提高供电质量，使供电网络平稳运行。 1.2 无功自动补偿装置的种类 无功补偿方式包括采用真空开关投切电容器组（MSC） 、静止无功补偿装置（SVC）以及静止无功发生器（SVG）成套装置。由于当前技术发展的局限性，电容器投切方式仍然占据了市场的主要部分，尤其是在港口配电所的自动补偿选用上。 2.SVG 的运行原理 2. 1SVG 自动补偿装置的运行原理 在供电网络的日常应用中，由于供电网络的特殊性，在消耗电力的过程中，电能除了
4、一部分被转化成其它能做功，还有相当一部分电能在不做功的情况下被消耗掉，这种状况的发生会在很大程度上降低配电网系统中无功功率容量和供电电能功率因素值。为了解决上述问题，就需要在供电网络中加入无功自动补偿装置，来对因为不做功而损耗的电能功率进行补偿。SVG 无功自动补偿装置，是能够对供电网络中的无功进行及时补偿、将谐波电流也当成无功电流进行治理的自动补偿装置。SVG 无功发生器的基本工作原理是将自换相桥式变流电路经电抗或直接并联到配电网系统中，通过内部智能控制单元运行分析获得无功补偿策略，自动自适应的调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或直接控制 SVG3装置交流侧电流，就可以使该变流电路吸收
5、或者发出满足配电网动态调节要求的无功容量，实现对配电网无功的动态补偿和谐波治理作用。 2.2SVG 自动补偿装置的特点 SVG 自动补偿装置是通过改变变流器中的电流大小来实现无功补偿的，是当前最先进的无功补偿装置。首先，由于其直接参与供电网络中电流的控制，动态的对无功电能进行补偿，因此具有运行范围光的特点。其次，SVG 自动补偿装置采用的是瞬时功率算法，能在 5ms 准确的对供电网络中的无功负荷判断反应，响应的时间快。此外，作为如今最先进的自动补偿装置，SVG 自动补偿装置并没有使用大量电容器或电抗器，使得供电网络中的受影响因素减少，从而大大减少了电网运行中的谐波量，提高了提高电能功率，使供电
6、设备和供电网络能够更加平稳的运行。 3.港口供电系统特点 3. 1 港口设备用电特点 当前港口建设发展较快，港口供电系统面临的压力也比以前要大很多。大型电动装卸机械都不是连续用电设备，是短时间的用电设备，因此常常处于供电负荷不稳定的状态。在很大程度上降低了供电质量和功率因数，这就要求自动补偿装置能够快速应对这种负荷大，变化快的状况，才能提高供电网络的供电效率。港口装载设备是典型的非线性负荷，向系统注入了大量谐波，引起电网电压和电流波形畸变、导致变压器发热、增加电路损耗、影响通讯设备等异常。 3.2 港口其他设备用电特点 在港口供电网络的日常运行过程中，还有一部分用电设备处于连续4使用的状态，如
7、港口上的运输设备如皮带运输机、油码头输油泵，照明设备如高压钠灯、白炽灯等。这些连续用电的设备，其供电负荷都比较平稳，对供电刚落的要求相对较小。但由于港口工作的特殊性，在夜间工作时港口上的照明设备都处于是集中供电的状态，此时很容易出现用电负荷的高峰，造成供电网络的负担。 4.SVG 在港口配电所的应用 港口的配电网络中，有大量大功率用电设备运行，这些设备不仅消耗大量有功功率，还会带来大量冲击性电荷，这种冲击性的无功电荷会使港口配电网络损耗严重，供电功率降低。因此，港口要采取适合的无功补偿装置来保证供电质量和效率。通过采用 SVG 动态无功补偿装置，一方面，能有效地对谐波进行治理，使供电网路安全平
8、稳运行；另一方面，能够及时根据港口负荷的变化进行操作，实现动态补偿从而避免了传统补偿装置存在的弊端和不足，动态补偿供电功率因数，降低网络损耗，从而加强系统电压稳定性。 4.1SVG 自动补偿装置在谐波治理上的作用 在港口供电网络的运行过程中，大规模的大容量用电设备会产生大量谐波，这些谐波会给供电网络造成很多麻烦。一方面，大量的谐波通过附加热损耗，会对电力组件如变压器、电缆等造成损害；另一方面，谐波会造成电力网络污染，使供电系统的部分功能出现异常，还会对通信和数据网络产生影响，这些问题都在很大程度上影响着功能供电网络的正常运行。SVG 自动补偿装置作为最先进的自动补偿装置，本身并不是大功率设备，
9、其工具原理是通过内部智能控制单元，分析电路中电流的5大小和相位，通过分析调控，使供电网络中的电流负荷满足供电需求。在这个过程中，SVG 自动补偿装置能够将电力网络中的谐波也当做无功电流进行处理，从而实现对配电网的谐波治理。SVG 无功自动补偿装置，在对谐波进行治理的过程中，并不需要再额外增加配件，就能实现供电网络的无功自动补偿，对于是港口供电系统来说无疑是最佳解决方案。 4.2SVG 自动补偿装置在装卸设备上的应用 对于工作状态复杂的装卸机械，无功补偿设计应以其可能出现的最大无功需求作为动态无功补偿的容量参考，而动态无功补偿装置应分组投切。在单台门机就地补偿的情况下，每组最大补偿容量不应大于单
10、台门机单个机构的无功需求，防止过补。当条件允许时，应尽量减少每组补偿的容量，以使补偿后功率因数平缓变动。以往港口装卸机械不设补偿装置，需要在变电所对装卸机械进行集中补偿。但是，由于装卸机械的工作特性，装卸机械的电机处于频繁的启停转换过程，电机较长时间处于功率因数较低的工作状态，导致装卸机械整体功率因数较低，这就需要在变电所设置较大容量的集中补偿。由于存在大量的无功功率，使得变电所至装卸机械的工作电流变大，增加了线路损耗。 5.结束语 随着对外经济的不断发展，对港口的吞吐能力提出了更高的要求。港口的日常活动在很大程度上需要港口配电系统提供电能，因此，港口配电所要选择科学的无功自动补偿方案，实现港口配电的优化，从而提高没法点的质量和总量，降低配电系统的网络损耗，延长供电设备的使用寿命。本文通过对现有的几种无功自动补偿方案进行比较分析，第三6代的补偿技术 SVG 将越来越多地应用在港口工程中。因此，港口供配电系统设计阶段须充分考虑供电系统安全可靠性和设备对运行环境条件的适应性等，综合考虑港口装卸设备的用电特性。 参考文献： 1谢智宇，刘孝军.10kV 无功自动补偿装置在港口配电所的应用J.港口科技，2012， （2）：23-26. 2俞苗杰.浅谈 10kV 线路自动无功补偿装置在电网中的应用J.城市建设理论研究（电子版） ，2011， （31）：24.
