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静态同步补偿器

静态同步补偿器

提供无功功率补偿,改善工作电压范围和占地面积小

GE的公用事业级静态同步补偿器(STATCOM)解决方案是一种安装在输电网上的定制设计系统。它为电网运营商提供无功补偿和改进的工作电压范围,与传统SVC解决方案相比,响应时间更快,占地面积更小。

GE的STATCOM解决方案利用了基于模块化多级转换器(MMC)架构的电压源转换器(VSC)技术,来自GE健壮的高压直流(HVDC)设计。该解决方案采用开放式机架结构,阀门位于建筑内部,使其可访问性和任何所需的维护都比集装箱解决方案容易得多。

GE解决方案的独特之处在于更大的直流电容,可重复使用的旁路开关和业界领先的基于模型设计的STATCOM控制平台。

概述
通用电气的优势
直流电压源
基于模型的设计
项目的方法

GE的STATCOM采用了高度动态的VSC补偿器,与SVC解决方案相比,它提供了更大的工作电压范围,在较低的系统电压下提供更高的无功输出,在严重系统干扰下提供健壮的恢复支持,并提供更小的占地面积。STATCOM系统的主要功能包括:

  • 通常通过降压变压器连接到高压电网
  • 在感应和容性工作区域总是一个对称的额定功率
  • 可用于提高额定功率的混合解决方案包括:STATCOM, plus
  • 晶闸管开关组件,
  • 机械开关组件
  • 或静态无功补偿器(SVC)
  • 与经典的SVC解决方案相比,减少了占用空间

STATCOM基本配置和主要组件

STATCOM基本配置和主要组件

GE提供广泛的可行性和网络研究、项目管理技能、工程能力、设备、安装服务和长期维护合同的投资组合,提供一个集成和健壮的系统,为公用事业公司提供以下竞争优势:

基于模型的设计

  • 基于模型的设计为客户提供了快速的技术响应能力,从计划支持和项目执行到调试
  • 直观的图形界面提供了从控制模型快速、自动和无错误的代码生成,确保了对客户更大程度的信心
  • 通过PSCAD等电力系统建模工具轻松集成到控制系统软件,为规划和故障排除分析提供最精确的系统性能表示
  • 基于开放VPX的高级数字控制提供了未来的更高的控制执行速度和更高的控制器内部(背板)数据速率,并在不牺牲速度的情况下扩展
  • 受支持的组件/技术与商业应用程序中使用的相同——具有更广泛的知识社区、支持和文档。VPX机架的物理尺寸是VME的一半
基于模型的设计

系统灵活性,确保优化的性能

  • 开放式机架结构,包括独特的模块化阀门设计,有利于安全、清洁的维护环境,包括单独访问控制卡、直流电容和可充电旁路开关,比集装箱解决方案更容易访问和更高的可用性
  • 基于大规模HVDC VSC阀的设计原理和标准,采用最先进的MMC架构,通过阀、冷却系统、P&C和无源光网络通信系统实现系统冗余
  • 直流电容,包括一个压力开关和安全阀的安全,额定是竞争产品的2到3倍,导致在瞬态事件和故障穿越容量大大提高系统性能
系统灵活性,确保优化的性能

卓越的制造能力和深厚的领域技术专长

  • 超过50年的经验,在全球380多个分流补偿装置,从小型工业到大型公用事业项目,在不同的应用和极端环境条件下
  • GE通过全方位的能力支持整个价值链,消除了多个供应商项目的项目和物流复杂性
  • 阀门是在我们最先进的HVDC设施中生产的,专门为VSC技术的制造和测试设计
  • STATCOM的所有主要组件都垂直集成在先进的制造设施中,符合ISO 9001:2015环境标准、ISO 4001和OHSAS 18001认证
卓越的制造能力和深厚的领域技术专长

为更好的STATCOM提供无与伦比的直流电压源

STATCOM系统的功能是在最需要时,在故障和暂态条件下,向电网提供无功补偿。GE的STATCOM解决方案是唯一一个使用7mF电容作为稳定电网的直流电压源的商业解决方案,比竞争方案大近2到3倍。

GE STATCOM解决方案的操作优势

这种设计决策的操作优势可以从下面两张图中清楚地看到。当在0.2秒后出现三相故障时,更大的7mF电容的STATCOM电流贡献几乎是完美的,在故障开始的25ms内恢复其稳态电流剖面。

GE STATCOM解决方案的操作优势
缩放图像

典型的STATCOM的解决方案

相比之下,通过对典型的STATCOM解决方案的性能建模,该方案将使用较小的3.5mF电容。在故障期间,STATCOM的电流贡献会受到显著影响,需要近4倍的时间(故障清除后需要100ms恢复),然后再经历另一个50ms的不需要的瞬态过调。这种瞬变与STATCOM的目标相反,在故障状态期间和之后产生了更多的不稳定性。

典型的STATCOM的解决方案
缩放图像

使用更大的电容提供更多的存储能量,提供更好的故障穿越能力,提供稳定的全电流更长的持续时间。

GE的STATCOM控制系统采用了强大的基于模型的设计方法,代表了最新的设计方法。通过这种方法,STATCOM控制系统软件使用代表GE内部超过50年FACTS经验的复杂控制算法核心库构建,主要特性包括:

图形界面

基于模型的设计为设计阶段和转换控制模型利用图形界面,并为所有测试和验证阶段自动生成代码。通过这种方法,GE提高了用于statcom的高级数字控制系统的质量、可靠性和可维护性。


内置监控,自我诊断和事件记录器

内置的广泛的自我诊断功能,以最大限度地提高可靠性,任何性能下降或组件的故障都可以实时查明,并可以轻松更换。当可用性是利害攸关的,控制系统配置在双车道冗余的概念,以允许最高的可用性。内置的事件记录器具有1毫秒分辨率的自动时间戳,同步暂态故障记录仪可达10毫秒采样,可由专家进行事件后详细分析。

安全的远程访问

控制系统可以通过安全协议通过Internet远程访问。支持远程监控(使用内置的实时监控功能)和包括诊断在内的故障检测。为了满足现代远程控制接口需求,控制平台支持广泛的工业标准协议集,包括IEC®61850,DNP3和IEC 60870。自定义协议可以作为一个选项实现。


成熟的技术

该控制平台基于商用现货(COTS)硬件,运行于VPX军用技术,满足柔性交流传输系统(FACTS)市场的所有要求。根据应用的复杂程度,控制平台由单个或多个机架组成,通过高速串行光纤接口相互连接。光纤接口使不同机架上的单板可以像安装在同一个机架上一样进行通信,而不需要进行任何软件更改。


强大的基于模型的设计方法

项目管理方法

GE的项目管理方法遵循了一套完善的过程和程序,导致了业内最高的准时交付率。GE拥有客户对复杂项目的规划和执行所要求的人员、流程和严密性,包括定义、分析、设计、实施和后期服务支持的既定流程,这些都是成功项目所需的。

项目管理方法