현대 전력 시스템에서 높은 전력 품질을 유지하는 것은 에너지 효율을 향상하고 장비 고장을 줄이며 안정적인 전력망 운영을 보장하는 데 필수적입니다. 가장 널리 사용되는 전력 품질 솔루션 중 두 가지는 다음과 같습니다. SVG(정적 변수 생성기)그리고APF(유효 전력 필터).

 

많은 엔지니어와 업계 실무자가 SVG에 익숙하고 APF에 대해 어느 정도 이해하고 있지만 차이점, 상관 관계 및 결합된 응용 프로그램을 명확하게 이해하는 사람은 거의 없습니다. 실제 프로젝트에서 SVG, APF 또는 둘 다를 선택하는 것은 부하 특성, 그리드 조건 및 해결해야 하는 특정 전력 품질 문제에 따라 달라집니다.

 

엄격한 전력 품질 요구 사항이 있는 복잡한 산업 환경의 경우 SVG와 APF가 함께 설치되는 경우가 많습니다. 기술적 요구 사항이 낮고 비용 고려 사항이 더 강력한 단순한 애플리케이션의 경우 하나의 장치만 선택할 수 있습니다.

 

이 기사에서는 SVG 및 APF의 정의, 차이점, 장점 및 적용 시나리오를 자세히 설명합니다.

 

I. SVG(Static Var Generator)란 무엇입니까?

무효전력 보상

SVG(Static Var Generator)는 자체 정류 전력 반도체 변환기를 기반으로 하는 고급 동적 무효 전력 보상 장치입니다.-

 

SVG는 전류 변환기(CT) 및 전압 샘플링 회로를 통해 전류 크기, 위상각, 전압 조건과 같은 그리드 매개변수를 감지합니다. 그런 다음 컨트롤러는 무효 전력, 피상 전력 및 역률을 포함한 시스템 작동 매개변수를 실시간으로 분석합니다. 이러한 계산을 바탕으로 SVG는 보상 명령을 동적으로 생성하고 인버터 출력 전류를 제어하여 무효 전력 보상을 제공함으로써 역률을 개선하고 계통 전압을 안정화하며 전체 전력 품질을 향상시킵니다.

 

SVG의 주요 목적은 무효전력을 동적으로 보상하여 역률을 개선하고 전력계통을 안정화시키는 것입니다.

SVG의 주요 기능

• 동적 무효 전력 보상
• 역률 보정
• 전압 안정화
• 전압 변동 및 플리커 감소
• 3상-불균형 완화
• 변압기 및 케이블 활용도 향상
• 낮은 역률로 인한 유틸리티 페널티 감소

 

전통적인 것과 비교하여커패시터 뱅크, SVG는 다음을 제공합니다.

• 더 빠른 응답 속도
• 더 높은 보상 정확도
• 지속적인 동적 보상
• 변동하는 부하에서 더 나은 성능

 

그러나 SVG에는 특히 고차 고조파에 대한 고조파 필터링 기능이 제한되어 있습니다.-

 

II. APF(유효 전력 필터)란 무엇입니까?

고조파 필터링

APF(Active Power Filter)는 최신 전력 전자 장치와 디지털 신호 처리 기술을 사용하는 전용 고조파 억제 장치입니다.

APF(Active Power Filter)는 변류기(CT)를 사용하여 비선형 부하에서 생성된 고조파 전류를 지속적으로 모니터링합니다. 컨트롤러는 고급 디지털 신호 처리 알고리즘을 적용하여 고조파 성분을 실시간으로 식별하고 동적 보상 명령을 생성합니다. 그런 다음 인버터 모듈은 고조파 전류와 진폭은 동일하고 위상은 반대인 보상 전류를 출력하여 고조파를 효과적으로 억제하고 총 고조파 왜곡(THD)을 줄이며 그리드 전력 품질을 향상시킵니다.

 

수동 필터와 달리 APF는 주파수와 진폭의 변화에 ​​따라 고조파를 동적으로 추적할 수 있으며 성능은 그리드 임피던스에 의해 크게 영향을 받지 않습니다.

 

APF의 주요 기능

• 고조파 전류 억제
• 전력 품질 개선
• 그리드 전류 정화
• 전기 장비 보호
• 변압기 및 케이블 과열 감소
• 고조파로 인한 장비 오작동 방지

 

APF는 다음과 같이 비선형 부하가 많은 애플리케이션에 특히 적합합니다.

• 가변 주파수 드라이브(VFD)
• UPS 시스템
• EV 충전소
• 데이터 센터
• LED 조명 시스템
• 산업 자동화 장비

 

APF는 제한된 무효 전력 보상을 제공할 수 있지만 주요 기능은 여전히 ​​고조파 필터링입니다.

 

III. SVG와 APF의 주요 차이점

많은 사용자는 SVG와 APF 모두 전력 전자 기술을 사용하기 때문에 혼동합니다. 그러나 그들은 다양한 전력 품질 문제를 해결합니다.

간단히 말해서:

SVG는 주로 무효 전력 문제를 해결합니다.

APF는 주로 고조파 문제를 해결합니다.

1. 다양한 주요 기능

SVG

SVG는 다음에 중점을 둡니다.

• 무효전력 보상
• 역률 개선
• 전압 안정성
• 주로 기본-주파수 무효 전류를 출력합니다.

APF

APF는 다음에 중점을 둡니다.

• 고조파 필터링
• 고조파 전류 억제
• 그리드 파형 정화

 

APF는 주로 고조파 보상 전류를 출력하여 고조파 왜곡을 제거하고 그리드 전력 품질을 향상시킵니다.

 

2. 다양한 적용 대상

SVG 일반 애플리케이션

• 저역률 시스템
• 무효전력 변동
• 전압 불안정
• 산업용 모터 부하
• 용접 장비
• 압연기

 

APF 일반 애플리케이션

• 고조파 왜곡
• 비선형 전자 부하
• 데이터 센터
• EV 충전기
• 인버터 시스템
• 정밀제조설비

 

3. 다양한 보상 목표

목	SVG	APF
주요 기능	무효전력 보상	고조파 필터링
대상 문제	낮은 역률	고조파 왜곡
출력 전류	기본 무효 전류	고조파 보상 전류
응답 초점	전압 및 PF 안정성	고조파 억제
고조파 필터링 능력	제한된	훌륭한
반응성 보상 능력	훌륭한	제한된

 

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IV. SVG와 APF의 관계

SVG와 APF는 기본 기능이 다르지만 밀접하게 관련된 기술입니다.

 

두 장치 모두:

• 고급 전력 전자 변환기 사용
• 지능형 디지털 제어 시스템을 통해 작동
• 동적 실시간-보정 수행
• 전반적인 전력 품질 개선

 

더 중요한 것은 SVG와 APF가 동일한 배전 시스템에서 함께 작동할 수 있다는 것입니다.

 

SVG와 APF를 함께 사용하는 이유는 무엇입니까?

많은 산업 프로젝트에서 전력 시스템은 다음과 같은 문제를 동시에 겪고 있습니다.

• 낮은 역률
• 고조파 왜곡
• 전압 변동
• 3상-불균형

 

이러한 경우 SVG나 APF만 설치한다고 해서 모든 전원 품질 문제가 완전히 해결되지는 않을 수 있습니다.

 

결합된 SVG + APF 솔루션은 다음을 수행할 수 있습니다.

• 무효전력 보상
• 고조파 제거
• 전압 안정성 향상
• 시스템 효율성 향상
• 전기 장비를 보호하십시오
• 에너지 손실 감소

 

따라서 SVG와 APF는 함께 현대 전력 품질 관리 시스템의 기초를 형성합니다.

 

V. SVG와 APF의 결합 적용

SVG만 사용해야 하는 경우

• 다음과 같은 경우에는 SVG만 사용하기에 적합합니다.
• 고조파 왜곡이 낮다
• 주요 문제는 역률이 좋지 않다는 것입니다.
• 전압 변동 수정이 필요함
• 예산 민감도가 높다

 

APF만 사용해야 하는 경우

• APF 단독은 다음과 같은 경우에 적합합니다.
• 고조파 공해가 심함
• 비선형 하중이 지배적입니다.
• 역률은 이미 허용 가능합니다.
• 장비 보호가 주요 관심사입니다.

 

SVG + APF를 함께 사용하는 경우

• 다음과 같은 경우 결합 배포를 권장합니다.
• 고조파 및 무효 전력 문제가 모두 존재합니다.
• 부하 조건이 복잡함
• 전력 품질 기준이 엄격하다
• 대규모 산업 시스템에는 포괄적인 보상이 필요합니다.

 

일반적인 산업은 다음과 같습니다.

• 철강 공장
• 석유화학시설
• 반도체 공장
• EV 충전소
• 데이터 센터
• 스마트 제조 공장

 

6. APF 기능이 통합된 SVG

오늘날 일부 고급 SVG 모델에는 부분 APF 기능이 통합되어 있습니다. 이러한 하이브리드 장치는 다음을 동시에 수행할 수 있습니다.

• 무효전력 보상
• 제한된 고조파 필터링

 

이 통합 설계는 다음을 줄입니다.

• 설치공간
• 시스템 복잡성
• 초기투자비용

 

그러나 고조파 왜곡이 심한 사이트의 경우에도 최적의 필터링 성능을 위해 전용 APF를 권장합니다.

 

Ⅶ. 결론

SVG와 APF는 모두 현대적인 전력 품질을 향상시키는 데 필수적인 솔루션이지만 기능적 우선순위는 서로 다릅니다.

 

SVG는 주로 무효 전력 보상 및 역률 보정에 사용됩니다.

 

APF는 주로 고조파 억제 및 그리드 정화에 사용됩니다.

 

실제 애플리케이션에서 SVG, APF 또는 결합 솔루션의 선택은 다음을 기반으로 해야 합니다.

• 부하특성
• 고조파 레벨
• 역률 요구 사항
• 그리드 표준
• 프로젝트 예산

 

포괄적인 전력 품질 관리를 위해 SVG와 APF를 결합하면 가장 효율적이고 안정적인 솔루션이 제공되는 경우가 많습니다.