无功补偿装置的工作原理及应用
3.1SVC
的工作原理及在电网中应用
TCR
?/p>
TSC
?/p>
SVC
的基本拓扑结构见?/p>
1
。它?/p>
1
?/p>
TCR
?/p>
2
?/p>
TSC
以及
2
个无源滤?/p>
器组成,在实际系统中?/p>
TSC
及无源滤波的组数可根据需要设?/p>
?/p>
1TCR
?/p>
TSC
?/p>
SVC
基本拓扑结构
TCR
的工作原理是通过控制与相控电抗器连接的反并联晶闸管对的移相触发脉冲来?/p>
变电抗器等效电纳的大小,从而输出连续可变的无功功率。图
1
中两个晶闸管分别按照?/p>
相半波交流开关运行,通过改变控制?/p>
α
可以改变电感中通过的电流?/p>
α
的计量以电压
过零点为基准?/p>
α
?/p>
90°?80°之间可部分导通,导通角增大则电流基波分量减小,?/p>
价于用增大电抗器的电抗来减小基波无功功率。导通角?/p>
90°?80°之间连续调节时电
流也从额定到
0
连续变化?/p>
TCR
提供的补偿电流中含有谐波分量?/p>
TSC
的工作原理是根据负载感性无功功率的变化通过反并联晶闸管对来切除或者投?/p>
电容器。这里,晶闸管只是作为投切开关,而不?/p>
TCR
中的晶闸管起相控作用。在实际?/p>
统中,每个电容器组都要串联一个阻尼电抗器,以降低非正常运行状态下产生的对晶闸?/p>
的冲击电流值,同时避免与系统产生谐振。用晶闸管投切电容器组时,通常选取系统电压
峰值时或者过零点时作为投切动作的必要条件。由?/p>
TSC
中的电容器只是在两个极端的电
流值之间切换,因此它不会产生谐波,但它对无功功率的补偿是阶跃的?/p>
TCR
?/p>
TSC
组合后的运行原理为:当系统电压低于设定的运行电压时,根据需要补?/p>
的无功量投入适当组数的电容器组,并略有一点正偏差(过补偿),此时再利?/p>
TCR
调节
输出的感性无功功率来抵消这部分过补偿容性无功;当系统电压高于设定电压时,则切除
所有电容器组,只留?/p>
TCR
运行。图
2
给出了该控制方式下稳定系统电压时采用的控制框
图,控制器所需信号为系统线电压和线电流。如果用于补偿系统无功功率或校正系统功率
因数,只需将电压设定值改为相应的无功设定值或功率因数设定值即可。控制规律采用可
变参数的
PI
调节器,
其算法简单、可靠,而且易实现?/p>
?/p>
2SVC
面向系统平衡策略控制框图
SVC
应用于电力系统中对系统产生的影响有:①增强系统的暂态稳定性?/p>
SVC
安装?/p>
中长距离输电线路中点可以改善系统的暂态稳定性,?/p>
P
?/p>
δ
特性曲线给故障后电机提?/p>
的减速面积和暂态裕量比没有补偿的情况下要大。②有力的支持系统电压,防止电压崩溃?/p>
系统发生故障或者负荷电流(尤其是无功电流)急剧增高的瞬间,
SVC
能够对系统进行瞬
时无功补偿来支撑电压以抑制电压崩溃的趋势。③有效的阻尼系统振荡?/p>
TCR
可以用极?/p>
的速度平滑地调节无功和电压,具有调制状态工作的可能。它可以在一个与工频
50HZ
?/p>
同的频率下作适当浮动,如果浮动与系统摇摆或振荡频率相同而相位相反,就可以增大系