1 范圍

1）本技術規范適用于規定了低壓0.4kV靜止無功發生器的生產制造和供貨，它提出了該裝置本體及其附屬設備的功能設計、結構、性能、安裝和試驗等方面的技術要求。

2）本技術規范適用于工作頻率為50Hz、系統電壓等級為400V的靜止無功發生器SVG模塊。SVG靜止無功發生器要求采用新型電力電子器件德國英飛凌IGBT、FPGA芯片等技術，可動態雙向連續調節無功功率，既補償感性負荷，又補償容性負荷。SVG模塊補償無功功率剩余容量，可以用來補償諧波和三相不平衡電流。

2 規范引用標準：

設備的制造、試驗和驗收除了滿足本技術規格書的要求外，還應符合如下標準：

SVG無功補償裝置及其組成部件應滿足上述國內、國際標準的要求，若投標方采用除上述之外的其它被承認的相關國內、國際標準，應明確提出并提供相應標準復印件，經買方批準后方可采用相關的規范、標準按照版本要求執行。

3 使用條件

參與投標的SVG靜止無功發生器應在下述條件下連續工作，滿足其所有性能指標：

1. 環境溫度:  -10℃ ～ +45℃

2. 相對濕度:  日平均值不大于95%，月平均值不大于90%，無凝露。

3. 海拔高度：≤1000m

4. 抗震等級：7級

5. 空氣中無足以損壞絕緣和腐蝕金屬的氣體，無導電塵埃及易燃易爆的介質存在。

4 技術參數及要求

4.1 電源要求

1. 交流電壓：三相380V（-20%～+15%）；

2. 頻率：50Hz±5Hz；

4.2 耐環境要求

1. IP防護等級 IP20

1. 防銹(防氧化)保護

裝置鐵質外殼和暴露在外的鐵質支架、零件應采取防銹措施處理，避免氧化生銹，非鐵質的金屬外殼也應具有防氧化保護膜或進行防氧化處理。

1. 溫升要求

   裝置在額定功率或額定負載電流下工作4h后溫升不得超過80K。

4.3 防護要求

1. 允許溫度

在40℃環境溫度下，有源電力濾波器可用手接觸部分允許溫度應是：

金屬部分，50℃；

非金屬部分，60℃。

可以用手接觸但不必緊握的部分，在同樣條件下允許的溫度應為：

金屬部分，60℃；

非金屬部分，85℃。

1. 電擊防護

在正常條件、誤動作或偶發生故障的條件下，有源電力濾波器應該設計成能防止交流、直流諧波和非正弦電流的串入，這些電流可能會影響漏電流裝置或其他設備的功能。

當和電網相連接時，不用工具就能打開的部分被打開后，其中危險帶電部分不應該能觸及到。

在絕緣系統中用于監視電路對地的絕緣情況的監視裝置，應該能在出現故障時，自動斷開和電源的連接。

4.4 電磁兼容性要求

       投標方提供的SVG靜止無功發生器的電磁兼容相關試驗項目要求滿足DL/T1216-2013《配電網靜止同步補償裝置技術規范》中關于電磁兼容所規定的的要求。。

4.5 SVG主要參數要求

1. 額定容量：                      單模塊100kvar；

2. 額定電壓：                          380V（-20%~+15%）；

3. 供電系統頻率：                  50Hz ±10%；

4. 濾波范圍：                     額定容量的50%可以補償2~13次諧波；

5. 運行效率：                          ≥97％（額定容量運行時）；

6. 等效開關頻率：                  80kHZ；

7. 電流環截止頻率                  4kHZ；

8. 采樣/控制頻率                   160kHZ；

9. 響應速度：                      ≤20ms       ；

10. 有功損耗：                      ＜2.5%；

11. 接線方式                                            三相四線/三線；

12. 接入電網方式 ；                 并聯接入電網；

13. 控制方式：                      具有無功優先、諧波優先、不平衡優先、電壓

                                       為目標補償以及固定無功補償，5種模式。

14. 限流能力：                      限流在99%裝置容量，不會發生裝置過載；

15. 通信接口：                      RS485通訊接口，Modbus通訊協議；

16. 噪聲水平：                      額定功率輸出時≤60dB（距設備1m處）；

17. IP等級：                        IP20；

18. 制冷方式：                      強制風冷；

19. 模塊箱體尺寸：                  680*530*200mm（寬*深*高）；

20. 擴容功能：                      模塊化設計，支持多機并聯擴容。

    5.1 SVG功能原理

    用戶可以通過參數設置，使設備可以同時具備濾除諧波、動態補償無功、補償三相不平衡、補償電壓跌落等功能。

    ◆濾除諧波原理

    SVG通過外部電流互感器實時采集電流信號，通過內部檢測電路分離出其中的諧波部分，通過IGBT功率變換器產生與系統中的諧波大小相等相位相反的補償電流，實現濾除諧波的功能。

    SVG輸出補償電流根據系統的諧波量動態準確變化，因此不會出現過補償的問題。另外，SVG內部有過載保護功能，當系統的諧波量大于濾波器容量時，裝置可以自動限制在99%額定容量輸出，不會發生過載。

    ◆補償無功原理

    SVG根據系統的無功功率，通過IGBT功率變換器產生容性或感性的基波電流，實現動態無功補償的目的，補償目標值可以通過操作面板設定，不會出現過補償，并且補償平滑，不會產生對負載和電網的涌流沖擊。

    ◆補償三相不平衡原理

    SVG根據系統電流，進行dq坐標旋轉，提取不平衡分量，三相發出與不平衡分量大小相等相位相反的電流，將不平衡部分補償到零，就能將三相不平衡電流校正成三相平衡電流。

     

    如圖5-2所示，隔離開關合閘后，為防止上電時電網對直流母線電容器的瞬間沖擊，SVG首先通過軟起電阻對直流母線的電容器充電，這個過程會持續幾十秒。當母線電壓Udc達到預定值后，主接觸器閉合。直流電容作為儲能器件，通過IGBT逆變器和內部電抗器向外輸出補償電流提供能量。SVG通過外部CT實時采集電流信號送至信號調理電路，然后再送至控制器。控制器將基波成分分離，提取出所有的諧波電流、無功電流、三相不平衡電流，將采集到的要補償的電流成分和SVG已發出的補償電流比較得到差值，作為實時補償信號輸出到驅動電路，觸發IGBT變換器將補償電流注入到電網中，實現閉環控制，完成補償功能。

    5.3 SVG的動態與穩態特性

    SVG特別值得一提的是其的動態、穩態特性。下圖顯示了SVG在負載發生變化時的動態特性與滿載時的穩態特性。

6 功能指標要求

1. SVG可動態雙向連續調節無功功率，既補償感性負荷，又補償容性負荷。無功容量保證連續調節與平滑輸出，克服了電容器分組分級投切的缺陷。

2. SVG模塊補償無功功率剩余容量，可以用來補償諧波和三相不平衡電流。SVG模塊額定容量的一半可以補償2～13次諧波，可根據需要設定需要13種濾波的諧波次段和濾除諧波的目標值。

3. SVG靜止無功發生器要求采用進口國際品牌德國威科第五代IGBT，能自動根據負載的諧波電流調整輸出，動態濾波。

4. SVG采用美國Xilinx級FPGA控制芯片，運行速度快、可靠性高。

5. SVG靜止無功發生器要求具備完整的保護裝置，包括過壓、過流、過熱、短路等完備保護功能，同時具備系統自診斷功能。

6. SVG靜止無功發生器要求具有軟啟動控制回路，避免啟動瞬間過大的突入電流，限制該電流在額定范圍之間。

7. SVG靜止無功發生器要求當系統負載的諧波量大于設備補償能力時，設備可以根據本體容量輸出額定電流，繼續有效濾波，不發生超載。

8. SVG靜止無功發生器要求輸出濾波采用LCL結構接入電網，自身的高頻載波不會回饋到電網，對配電系統中其他設備沒有干擾。

9. SVG靜止無功發生器要求模塊提供1路RS485通信接口，使用Modbus_RTU通信協議。以方便用戶將設備運行狀況、測量數據和故障報警等信息接入到監控系統，并免費提供智能接口的相關技術通信協議。

10. SVG靜止無功發生器要求模塊自帶小尺寸觸摸屏，可進行參數設置、參數產看、狀態查看、事件查看等操作。也可以外加7寸觸摸屏式人機界面，可進行參數設置、狀態查看、事件查看等操作，并能顯示運行狀況、系統負載電壓電流功率等參數、裝置輸出電流、曲線圖、柱狀圖故障報警等電能質量全界面信息。

11. SVG靜止無功發生器要求能實現多臺直接并聯運行的平滑擴容。多臺擴容時采用主從控制方式；多臺靜止無功發生器并聯時，所有靜止無功發生器應能共用一套電流互感器。

12. SVG靜止無功發生器要求應獨立于電網阻抗及系統阻抗之外，不受電網阻抗和系統阻抗變化的影響。

13. SVG靜止無功發生器要求具有5種模式可以自行進行選擇：無功優先、諧波優先、不平衡優先、電壓為目標、固定無功模式。可以根據需求任意選擇補償模式。

14. SVG靜止無功發生器要求在容量足夠的情況下，靜止無功發生器補償無功之后，剩余容量也可以補償諧波和三相不平衡。

15. SVG靜止無功發生器要求能有效的抑制系統的閃變。當系統斷電時，濾波器應自動斷開。在系統恢復后，濾波器能自動恢復。具備快速、的故障自檢功能，同時自動采取相對應的操作。

16. SVG靜止無功發生器要求具有過流限制功能，采用可靠的限流控制環節，當系統中的無功或諧波電流大于低壓靜止無功發生器的治理能力時，裝置能在自己的額定容量范圍內限度的對無功或諧波進行補償，維持正常工作。

17. SVG靜止無功發生器要求采用強制風冷設計，散熱風扇選用品牌風扇，確保能夠長時間可靠穩定工作。

7核心技術要求

1. 投標SVG靜止無功發生器核心開關器件IGBT的要求：采用德國威科或者英飛凌的第五代IGBT，較第四代IGBT開關頻率更高、損耗更小，同時算法上采用的是并行運算技術，多核CPU并行計算，所以能夠實現在更短的時間內完成控制算法。

2. 投標SVG靜止無功發生器控制芯片要求采用全FPGA芯片： 采用美國Xilinx  SPARTAN 芯片，FPGA為硬件邏輯門編程，溢出等軟件風險，死機，具有的可靠性。實現了多達36個DSP內核并行運算，等效運算速度達到當前串行運算DSP主力芯片的14倍以上。

3. 投標SVG靜止無功發生器的等效開關頻率要求：可達80kHZ，4 kHz電流環帶寬的核心技術，可以實現更快的響應速度以及更高的可靠性。對干擾的抑制速度達到同行業其他產品的4倍以上，并且保護會更及時，在極惡劣電壓失真度THDv下依然保持穩定工作。

4）投標SVG靜止無功發生器的功率損耗要求：小于2.5%，有功損耗越大，設備發熱就越嚴重，而電力電子設備，有50%的故障來自于內部發熱導致電子件損壞，所以降低有功損耗非常重要。采用第五代IGBT達到降低開關損耗的作用。

5） 投標SVG靜止無功發生器要求極靜噪音：60dB，設備的噪音對于用戶體驗而言至關重要，噪音主要來自兩個方面，一個是為了散熱，空氣從模塊內流通所產生的聲音以及風扇聲音，如果損耗低，發熱小，所以風扇噪音才會小。第二來自于電抗器的噪音，IGBT高頻開關電流，使得電抗器出現噪音，開關頻率越高，電抗器噪音越低。因為開關頻率高，所以噪音可以小于60dB。

6）投標SVG靜止無功發生器要求具備的功率密度：單模塊100kvar，標準800*800*2200（寬*深*高）單柜可達600kvarA。更高功率密度可為用戶節省占地面積、降低成本。