1.概述
随着变频电器、节能电器、开关电源、整流器及微波炉等设备的日益推广，电网中绝大多数负荷呈现非线性，谐波含量日益增高；部分家电或办公设备对电能质量的要求较高；国家乃至全球节能降耗的呼声越来越高；单相负荷中负序电流和零线电流比重较大，导致电缆烧毁。采用合理的技术路线实现此类负荷的无功补偿、有源电力滤波、抑制电压波动与闪变是当前较为紧迫的一个任务，电能质量管理基本流程如图1所示。
图1 电能质量管理基本流程
图2 LE-DSTATCOM-400V-4L外形
LE-DSTATCOM-400V-4L低压配电静止同步补偿器（见图2）具有动态无功补偿、有源滤波、抑制电压波动及闪变等综合功能，可提高功率因数为1.0，降低网损，提高电网运输能力，改善电能质量。
2.主要特点
（1）分相、连续补偿，功率因数稳定为1.0
LE-DSTATCOM同步补偿器，具有分相、连续调节无功功率的能力，将功率因数稳定为1.0，且降低系统不平衡度。
（2）动态补偿，改善电能质量
LE-DSTATCOM具有小于10ms的动态响应速度，可以消除冲击性负荷引起的电压波动与闪变，改善电能质量，确保电气设备正常工作（大部分电气设备或仪器对工作电源的电能质量有严格的要求）。
（3）增大配变负荷能力，降低网损
通过采用SVG无功补偿，可实现电网中无功功率“零传输”，降低系统损耗。在不增容的情况下，可增加配变带负荷能力。
（4）有源滤波，延长配电设备寿命
LE-DSTATCOM除补偿无功外，具备有源电力滤波功能，可完全滤除配电系统中的特征谐波，降低变压器电负序电流和谐波电流，降低变压器损耗和减少电气设备危害。另外，DSTATCOM使用寿命可达5～8年，而电源中的高谐波有可能引起电容器爆炸，并且还会损坏柜体内其他设备。
（5）电能质量（PQS）远程实时监控
LE-DSTATCOM装置具有全电力参数及谐波监测、分析和记录功能，配置有电力远动规约和通信接口，可实现电能质量远程实时监控。
3.对比分析
DSTATCOM与智能电容器、抗谐电容器（LC）的对比分析。
1）智能电容器：平均使用寿命1年左右；在高谐波环境下经常被烧毁；纯容性设备（没有串联抗谐电抗器）经常放大谐波，恶化电能质量；不能实现电力滤波功能；不能满足冲击性负荷（电容器第二次投入需要满足放电时间）；不能抑制电压闪变；维护成本高。
2）抗谐电容器（LC）：一般串联7%电抗器（三相），不能实现单相补偿；不能实现电力滤波功能；也不能满足冲击性负荷（电容器第二次投入需要满足放电时间）；不能抑制电压闪变。
3）DSTATCOM：平均寿命5年以上；不怕谐波，不放大谐波；具有有源滤波；动态响应（<10ms）快，可抑制电压闪变；可单相、连续补偿；SVG（4L）与抗谐电容器LC（3L）组合，实现了较好的性价比。
4.技术特点
1）3H桥结构，分相、独立补偿；
2）主控制器采用DSP+FPGA，确保了采样和处理速度；
3）采用国际知名品牌的牵引级、大功率IGBT元件，确保装置性能；
4）采用大功率风冷散热器和工业级风扇；
5）配置断路器、熔断器等保护元件，软件上配有多重保护功能，确保装置的可靠性；
6）属于电流源（非阻抗特征），装置并网不影响系统参数，不会引起谐振，能承受谐波干扰；
7）可根据需要滤除3～13次谐波电流；
8）并网后自动运行，在线监测，自动诊断，不需人为操作；
9）支持RS232接口，配置配变监测专用协议，方便接入配变监控系统。
5.技术参数
（1）额定电压：220V，25%；(www.xing528.com)
（2）额定频率：50Hz±5Hz；
（3）滤波能力：75～100A；
（4）逆变器容量：75kvar、125kvar；
（5）拓扑结构：3H桥；
（6）补偿方式：分相、独立补偿；
（7）响应时间：≤10ms；
（8）工作方式：连续工作；
（9）自身损耗：<1.5%；
（10）柜体结构：箱变或JP柜；
（11）（逆变器）本体尺寸：750mm×350mm×450mm（长×宽×高）。
6.拓扑结构（见图3）
图3 拓扑结构
7.电气一次示意图（见图4）
8.工程注意事项
1）本方案取消了传统的“电容分补”支路，利用SVG（4L）的“分相、连续、快速（<10ms）”调节特性，调节波动、不平衡无功需量，“避免或减少”电容支路投、切次数，防止电容器烧毁；
2）共补支路则采用TSC（晶闸管投、切LC支路），串联7%抗谐电抗器，减少投切涌流和谐波对电容器干扰；
3）有源滤波功能可根据实际需要选用，增大逆变器的配置容量即可。
4）针对三相四线制（4L）公用配电系统，根据供电公司设计惯例，分相补偿容量不能小于总补偿容量的1/3。
5）LE-DSTATCOM-4L静止同步补偿装置的主开关：
①SVG主断路器需配置电动操作机构，用于逆变器软起动控制和过电流保护；
②TSC补偿支路需配置总断路器，提供过电流保护，且方便独立检修。
9.选型与配置
典型配置方案见表1和表2。
图4 一次线路图
表1 500kVA～630kVA箱变：（75kvar）SVG+（2×50kvar）TSC
（续）
表2 800kVA-lOOOkVA配变：(125kvar)SVG+(4x50/60kvar)TSC
（作者：安徽华祝电气技术有限公司 彭明鸿）
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