电动汽车充电站的充电桩是属于容性负载设备,感性负载极少。电动汽车的充电一般可采用直流快充与快换方式并行的充电方式,在充电站与纯电动汽车数量不平衡的情况下,大部分充电桩处于空载或轻载的待机状态。
客户端安装传统的补偿装置电容器组即时投切作为无功功率补偿,这种补偿模式下在电力系统中起到提高电网功率因数的作用,但它只能解决感性所需无功功率的补偿问题,从补偿原理上可知并不能解决容性无功功率的补偿问题。当系统呈现容性负载或处在容性与感性负载反复变化的状态,并达到纯电容性负载的情况下,在使用这种方式即时投切电容器组作为无功功率补偿,显然只会更增加了系统的容性负载特性,使电流的相位更加超前于电压相位更大的相位角,功率因数降得更低,甚至使系统呈现或达到纯容性负载的状态,并失去补偿效果。
SVG静止无功发生器的补偿原理是通过外部电流互感器实时检测负载电流,并通过内部DSP数字信号处理计算来分析负载电流的无功含量,再根据设置值来控制PWM信号发生器发出控制信号、给内部IGBT触发信号使逆变器发出与系统无功电流大小相等、相位相反并且满足要求的无功补偿电流,最终使系统的容感性负载实现动态的无功补偿。
| 设备 | SVG静止无功发生器 | 电容器 |
| 构造 | 新一代电力电子产品,有控制算法,采用先进的IGBT组件,主电路为桥式全控PWM变流器,主要由线路板组成 | 传统低压元器件,主要由金属外壳、薄膜和绝缘材料组成 |
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| 功能 | 无功补偿容性感性 | 只能补偿感性无功 |
| 输出无功 | 全线性输出,无盲区 | 分组输出,有盲区 |
| 响应时间 | 小于5ms | 大于100ms |
| 电网环境 | 不受谐波影响 | 受谐波影响,会谐振,导致电容鼓包、漏液、甚至烧毁 |
| 效果 | 可保证一直达到目标功率因数 | 电容属于损耗件,容量会衰减,谐波和高温会导致其衰减更快,不能保证功率因数 |
| 温度 | 有温度保护,高温后可自动降容,温度降低后可自动恢复 | 高温后性能衰减,甚至损坏,且衰减和损坏后不可恢复 |
| 价格 | 相对较高,成本高,有很多进口元器件 | 相对较低,外壳密封看不出工艺和材质 |
| 维护 | 正常使用不需要维护 | 由于电容和投切器都是损耗件,经常需要更换 |