微机控制的晶闸管开关型低压配电网基波无功分相补偿

2.3　晶闸管触发控制
　　晶闸管触发控制板采用KCZ2单相触发板。触发板输出的脉冲序列经脉冲变压器送到晶闸管的控制端，板内含有内部过电流保护和外部故障保护输入端口（低电平有效），保护动作后，封锁脉冲以保证系统安全。用工业PC机IDO板的某一位来控制触发板的脉冲封锁端。当IDO板的某一位输出为低电平时，无触发脉冲输出，晶闸管关断；当IDO板的某一位输出为高电平时，有触发脉冲输出，晶闸管导通。
　　电容器组投切时的暂态过程是衡量投切控制装置动态特性的重要指标。如果补偿装置的主电路为晶闸管与大功率二极管反并联方式（见图4（a）），单相等效电路见图4（b），则其电路方程为

 

图4　晶闸管投切电容器
Fig.4　Capacitor switched by thyristor

组成。有源电压、电流隔离传感器将母线电压及线路电流经隔离后转换成有效值为3.5V的电压信号。单限比较器将正弦波电压的正半周变换为高电平（5V），正弦波电压的负半周变换为低电平（0V）的脉冲数字信号。在相电压由正到负的过零瞬间，相电流的瞬时值恰好就是相无功电流的最大值，将相电压由正到负的过零信号（单限比较器的输出信号）作为采样保持器的采样开关，相电流经i－u转换后接到采样保持器的输入端，采样保持器的输出信号就是对应的无功电流的最大值。设单相负载的无功功率为Q_L，则

Q_L＝U_pI_p sinφ＝U_pI_Q(1)

式中U_p和I_p分别为负载的相电压和相电流的无功分量。
　　设并联电容器组的无功功率为Q_C，则

Q_C＝U_pI_C(2)

式中I_C为单相电容器组的相电流。
　　由于负载和电容器组的工作电压相同，所以I_Q代表了负载的感性无功功率，也代表了完全补偿时电容的容性无功功率。
　　这种检测方法的优点是简单、快速，每相在一个周期内只需做1次采样，可满足基波动态分相补偿快速测量的要求。控制器采用闭环控制方式，检测点设置在主变与电容柜之间，控制器检测补偿后的无功功率ΔQ，由ΔQ求得负载的全部无功功率Q_L，即完全补偿时所需投入的全部电容的无功功率。这种控制方式可以在每个检测周期后，一次投入应投入的全部电容量，提高了静态补偿的精度^［3］。