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静止无功补偿器SVC装置未来发展领域

更新时间:2017-11-06 点击数:429

静止无功补偿器的典型代表是晶闸管投切的电容器(TSC),和晶闸管控制的电抗器(TCR)。实际应用中,将TCR与并联电容器配合使用,根据投切电容器的元件不同,可分为TCR与固定电容器配合使用的静止无功补偿器,和TCR与断路器投切电容器配合使用的补偿器,以及TCRTSC配合使用的无功补偿器。这些组合而成的SVC的重要特性是它能连续调节补偿装置的无功功率,进行动态补偿,使补偿点的电压接近维持不变,但SVC只能补偿系统的电压,其无功输出与补偿点节点电压的平方成正比,当电压降低时其补偿作用会减弱。SVC的主要作用是电压控制,采用适当的控制方式后,SVC也可以有阻尼系统功率振荡和增加稳定性等作用。目前,SVC技术已经比较成熟,国外从60年代就已经开始应用SVC,七十年代末开始用于输电系统的电压控制,经过几十年的发展,不仅将静止无功补偿器,用于输电系统的电压控制,也用于配电系统的补偿和控制,还可用于电力终端用户的无功补偿一电压控制。

  未来SVC装置各领域的需求如下:

电网建设领域

目前电网侧SVC主要应用于35kV以上线路,在不同电压等级下,电网安装无功补偿装置与变压器的容量比值呈现出电压等级越高,比值越大的关系,安装40%左右变压器需要装配SVCSVC调节容量为变压器容量的15%估算,电网侧每年所需SVC的市场容量约为38亿元。

  目前电网应用比例要明显小于企业用户,伴随对电网建设投资的不断加大,智能电网的技术要求不断提高,这也意味着电网领域中对SVC装置的需求存在巨大增量空间。上图中根据第二阶段电网整体投资推算得出SVC市场规模,并平均分配到未来几年,从国家电网的规划结合当前实际情况来看,2013年之后或将是市场需求大规模爆发的集中时段。

风电建设领域

  按照国家能源局所提出的风电并网指标,将在2015年之前实现9000万千瓦风电机组上网,而目前我国风电装机容量约为2000万千瓦,这意味着未来5年中,每年平均要实现1400万千瓦的风电机组实现上网,目前风电所需无功补偿的容量约占装机容量的20%-30%,以平均为25%计算,每年风电机组所需的SVC装置大概在350万千乏左右。以单位价格150/千乏计算,风电站建设方面每年市场容量大概5.25亿元左右。

电气化铁路

  按照国家《中长期铁路网规划》,到2020年,全国铁路运营里程将达到12万公里,电气化率达到60%,这意味着到2020年全国电气化铁路运营里程将达到7.2万公里。通常电气化铁路要求每隔50公里就需要设一个变电站,截止到目前,我国电气化铁路里程已经突破3万公里,以未来十年内建设4万公里计算,则要同时建设800个牵引变电站,以每个变电站SVC装置造价为250万计算,每年市场容量在2亿元。

冶金、煤矿、化工等其他领域

伴随我国节能减排工作的不断深入,国家对于企业节能的要求也日益严格,尤其针对高耗能行业,已经下达具体减排目标,这将促使企业积极寻找减排措施,从而为SVC带来市场空间。由于我国冶金、煤炭等行业企业数量众多,市场基数大,保守估计每年的市场容量将不低于10亿元。

  在高压静止型动态无功补偿领域,由于TCR型技术成熟度比较高,推广早,在目前市场中占据绝大多数,虽然MSVC应用要晚于TCRSVC,但是发展速度很快,客户的认知度已经上升到一个较高的阶段。作为SVC装置的重要种类之一,由于MCRSVC对风电场及特高压输电线路具有较强的适用性,且未来以上两个领域将进入快速增长时期,未来几年中,MCRSVC市场规模将呈现出较快的发展趋势。

  根据不同领域未来对SVC装置的需求,未来SVC市场总容量将保持在56亿元左右,其中MCRSVC将会呈现出较快发展的趋势,未来几年内主要类型SVC市场规模见下图:

  目前我国高压领域的市场中,TCRMCR没有各方面均绝对占优的型式,用户需结合工程具体条件适当选用。随着技术的发展以及各种原材料、元器件比价的变化,某种型式在一定使用条件下会有相对技术经济优势。TCR优点在于响应速度快,适用于电弧炉等要求响应时间的设备,MCR相应时间稍长,但是能够做成超高压直挂式,对于解决工频过电压是较好的方案,未来在特高压输电领域优势明显。

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