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动态无功补偿技术应用综述


作者:未知 来源:不详 时间:06-05-02 加入收藏加入收藏夹
关键字:动态无功补偿  SVC  STATCOM  电压稳定  无功补偿  功率因素  电能质量


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 。

无功补偿

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。SVC安装于中长距离输电线路中点可以改善系统的暂态稳定性,其P—δ特性曲线给故障后电机提供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。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。TCR可以用极高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50 Hz不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,就可以增大系统的阻尼而抑制振荡。④ 补偿不平衡负荷。负荷不平衡时,SVC不平衡控制策略可以补偿系统使供电电流变成三相平衡,能够使单相负荷变成三相平衡负荷而没有无功分量。⑤ 抑制负荷侧电压波动和闪变,校正功率因数。 SVC也有其自身的弱点,它是阻抗型补偿,随着电压的降低其无功输出也会与电压成平方关系降低,若采用基于电压源逆变器的STATCOM将会取得更好的效果。

3.2 STATCOM的工作原理及在电网中应用

  我国首次研制成功的±20 Mvar STATCOM的总体构成框图见图3。它主要由直流电压源(通常以直流电容代替)、基于GTO的逆变器和连接变压器3部分组成。以二极管构成的整流桥从交流系统吸取少量有功功率对直流电容C充电,保持其电压稳定。控制器根据电网无功变化情况,通过6 个全控型开关器件构成的三相逆变器向系统输入感性或容性无功。STATCOM 向系统注入的无功Q为[FS:PAGE]


式中,VS为系统电压;RS为逆变桥等效电阻;δ为SVG输出电压与VS 的夹角 。
由公式可知,通过调节δ的大小,就可以控制STATCOM 注入系统的无功功率。由于RS很小,所以调节范围非常大。如果多台STATCOM并联移相输出,则既可提升补偿容量,又能抑制装置本身的谐波电流。

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