基于单片机的晶闸管控制的三相静止无功补偿器的设计

《基于单片机的晶闸管控制的三相静止无功补偿器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于单片机的晶闸管控制的三相静止无功补偿器的设计Md.RuhulAmin&RajibBaranRoy（电气勾电子T程系信息技术与科学大学（UITS））摘要：为了确保电力系统的稳定性和可靠性，对（FACTS）柔性交直流输电采用的基本方法就是无功补偿。无功补偿对于发电机、输电线路、断路器、变压器、继电器和绝緣都冇影响。但由无功补偿过大引起的过电流会增加损耗和导致过高的电压暂降，因此，输电和配电中常用由并联电抗器组成的就地补偿装置进行无功功率的补偿。常规的电气一机械式的无功补偿装置由于开关动作慢，不能快速适应负荷系统的变

2、化，而电子式的无功补偿装置比常规的装置就具冇快速开关动作。静止无功补偿器大多都是由（TSC）晶闸管投切电容器和（TCR）品闸管控制电抗器井同构成。本文中，着重讲述基于三相静止无功补偿器采用晶闸管控制开关微控制器设计，这种微控制器，采用了快速灵活的晶闸管控制丌关，快速灵活将是三相静止无功补偿器的显著特征。关键词：电源；晶闸管；电感；微控制器；柔性交直流输电i绪论用VAR对交流电力系统进行无功补偿的概念已经提出，它就是一种提高交流电力系统［11的性能的管理无功功率的方法。不仅如此，它的提出，包括了广泛和多元化的输电系统

3、和负荷问题，还涉及到了电能质量问题，至此，许多的电能质量问题都可以尽可能的减小，或者充分的控制无功补偿m來解决电能质量问题。大体上而言，无功补偿有两个方而，分别是负荷补偿和电压补偿，从负载方面来说，无功补偿主要任务是增强功率电力系统的重要性、T衡电源端的有功功率、补偿电压、消除工业非线性1231负荷的波动产生的谐波。电压补偿的任务是减小特定的输送终端的电K波动.在店里传输系统中的无功补偿装置可以提高交流系统和高压直流输电终端的传输效率、遏制稳态和暂态过电正、避免严重的停电事故

4、4'5,61。串并联的VAR无功补偿装

5、置常用于优化自然交流电力特性。串联的补偿装置用于优化传输或配电系统参数，并联的补偿装置悬高等效负载lh71。在这两种情况下，有效的控制环流于系统的无功电流可以提高整体的交流电源系统的性能，这对柔性交直流输电系统是非常重要的。一般而言，同步调相机，固定幵关或机械开关的电容器或电感器是常用的无功补偿装置。近期采用晶闸管开关控制的电容器和电抗器形式的静止无功补偿器，应用于电力系统來管理无功.。

6、7’8’91同时，己优化控制特性的脉冲宽度调制（PWM）自换向变换器的应用，使得静态补偿器在产生或者吸收电流的能力都比基本电力网

7、络的响应时间周期快［1（111，12］，基于高速可靠的电力电子技术，强大的分析工具，先进的控制技术和微型计算机技术的柔性交直流输电系统事实上已经在开发，柔性交直流输电系统代表电力传输系统操作的新概念［13U4h"并联电容器常用于感性负载增加的系统，这样的系统的电压和频率随着滞后的无功增加而降低。另一个方面，当系统的感性负降低吋或者是空载吋，系统的电压和频率随着滞活无功的降低而增加，此时，需求的并联的电感的滞后的电流增量。连接的电容和电感更有益电力系统，为其提供无功功率支持，改善电压分布，减少线路和变压器的损失，释放

8、电力系统容量，减少电力系统能量损失。电力系统的低压低频，会导致电力损失，降低电器和工业机械的性能。同样，过电压也会损害电器，阻碍电机运行。这些问题都可以通过电感和电容的无功补偿装置来消除。这些方法将通过基于单片机设计的三相静止无功补偿系统來实现。ii静止无功补偿器系统在超高压和特高压的输送实践中，当线电压低于参考电压值吋，投入电容式静止补偿器，当线电压过高时，投入电感式的无功补偿器降低电压。传统的并联补偿装置，如用于轻负载接入的并联电感器，用于重负载接入的并联电容器，更多的吋间用于断路器17］的电路屮。静止无功补偿

9、系统可以减轻以上的种种限制因素。在静止无功补偿系统中，晶闸管代替断路器作为丌关装置

10、161。相比于机械式的开关，晶闸管开断更快，它也有可能通过控制即吋切换来获得短暂的自由操作。晶闸管高速，大电流切换的优点，在提供最佳的超/将高压系统无功补偿装置方而，提供的一种新的概念上的可能。7为了获得快速的，精确的无功电流，静止无功补偿装置，结合Y并联电容器并联电感器和通断高电压人电流的［2,9］晶闸管，这种静止无功补偿装置也可称为静止无功补偿系统。一些静止无功补偿系统的共性说明如下。A.晶闸管投切电容器(TSC)图1是静止补偿

11、器中的晶闸管投切电容器模型的基本电路图。这种分流电容器由双向独立断的晶闸管进行丌关，将其分割成适当的小电容器。TC每一相都是由反并联的晶闸管swl、sw2和电容器C两部分串联而成。接入的电感L，其作C图1晶闸管投切电容器用一是降低晶闸管开通时的电流冲击，二是防止网络共振。当电容器电压和网络电压相同时IWI,晶闸管瞬间开通，这样电容器就可以被控制开断。由于自由