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动态无功补偿,其结构为(一个完整的设备由检测单元、主控单元,投切执行单元和电容器组(含电抗器)四大部分构成)由检测单元通过电压、电流传感器实时检测系统电压和电流的瞬时值,并实时计算出电压、电流有效值和系统所需无功功率功率等控制参量。
动态无功补偿装置的工作原理及其在输电网中的应用
TCR+TSC型SVC的基本拓扑结构见图1。它由1台TCR、2台TSC以及2个无源滤波器组成,在实际系统中,TSC及无源滤波的组数可根据需要设置。
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改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单相半波交流开关运行,通过改变控制角α可以改变电感中通过的电流。α的计量以电压过零点为基准,α在90O~180O之间可部分导通,导通角增大则电流基波分量减小,等价于用增大电抗器的电抗来减小基波无功功率。导通角在90O~180O之间连续调节时电流也从额定到0连续变化,TCR提供的补偿电流中含有谐波分量。
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入电容器。这里,晶闸管只是作为投切开关,而不像TCR中的晶闸管起相控作用。在实际系统中,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管的冲击电流值,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。由于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。
TCR和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,根据需要补偿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),此时再利用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,只留有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。
SVC应用于电力系统中对系统产生的影响有:
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