电力电子技术在静止无功补偿装置中的应用.pdf

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电力电子技术在静止无功补偿装置中的应用一、静止无功补偿1.电力系统无功补偿在电力系统中，电压是衡量电能质量的一个重要指标。为了满足用电设备对使用电压的要求，必须使各输配电的母线电压稳定在一定的范围内，电压控制的主要方法之一就是对电力系统的无功功率进行控制。理想情况下，应尽量使功率因数保持为“1”，这样就能使线路中电流只存在有功分量，从而可完全消除无功电流分量所引起的线路损耗，使电能得到充分利用，为了达到此目的，电力系统通常采用无功补偿设备。2.静止无功补偿工业配电系统中，多采用电容器组实现功率补偿，但这样投切式补偿电容的方法只能进行有级调节，并且受机械开关动作条件的限制，响应速度慢。静止无功补偿器（SVC）是相对于“旋转”式同步调相机和同步电动机而言，采用“静止不动”的电力电子器件和储能元件构成的无功补偿装置。这种无功补偿装置能快速、平滑无级地调节容性或感性无功功率，从而实现动态补偿；并且它的体积比传统的补偿装置小，现场噪声也小。二、静止无功补偿器的工作原理静止无功补偿装置有两种类型：晶闸管可控电抗器（TCR）和晶闸管投切电容器（TSC）。1.晶闸管可控电抗器TCR单相原理图如下：α电抗器通过反并联晶闸管构成双向开关与交流电源相连，假设电抗器呈纯感性，则功。。。率因数角φ=90，所以在0≤α≤90范围内，不能通过改变α来改变电感中电流从而改变。。TCR吸收的感性无功功率。在90＜α＜180时，随着α德增大，电感电流基波分量相应减小，电抗器等效电感值随之可控，继而TCR吸收的感性无功功率可以平滑调节。整个TCR就像一个连续可调的电感，可以快速、平滑调节其吸收的感性无功功率。另外，电力系统中，有时需要感性无功功率，有时需要容性无功功率，所以在实际应用中，可以在TCR两端并联固定电容器组。2.晶闸管投切电容器TCR投切时的原理图如下： TSC由两个反并联晶闸管与电容器串联而成。TSC实际上是断续可调地吸收容性无功功率。当电网需要无功补偿时，触发晶闸管使之导通，当电容器接入电网，进行无功补偿；当电网不需要无功补偿，关断晶闸管，从而切断电容器与电网的连接。TSC运行时，选择交流电源电压和电容器充电电压相等的时刻，触发相应晶闸管投入电容，理想情况是电容器充电至电源峰值电压，此时电源电压变化率为零，可使投入时电容电流为零，这样电容电压不突变，不产生冲击电流。需要切除电容时，选择电容电流为零的时刻撤销触发脉冲，两个晶闸管都不导通，电容电压保持电源电压负峰值，为下次投入做准备。参考文献：[1]张一工,肖湘宁.现代电力电子技术原理与应用[M].北京:科学出版社,1999[2]贺益康,潘再平.电力电子技术[M].北京:科学出版社,2010,7[3]金海明,郑安平.电力电子技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2005,8