svc电压控制原理分析与在500kv瓯海变采用svc进行无功电压控制的可行性分析

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1、浙江人学坝J二学位论义第二章静止无功补偿器如果一个静补系统SVC中包含有固定电容量及晶闸管控制电抗器TCR，它可以按无功量的大小来控制，也可以按系统电压来控制。虽然两种控制方法效果相近，但对于大电力网的中枢点和用户，多用电压控制。图2．4是固定电容与TCR联合的电压的电流特性或称为电抗特性。在图2．4的A点，电压降到最低，此时电抗电流应完全闭锁。电容器在投入运行中，如果电压继续降低，TCR由于已关闭，特性变为电容器的特性，即电容电流与电压成比例，但电压降到C点，则电容器也必须退出，防止系统切除故障由电容产生过电压。电压在AB之间，是正常运行范围，根据电压调节晶闸管的触发角

2、，调节电抗电流以维持电压适当的值。当电压高到B点，则电抗器全开，并联电容器应切除。如果电压仍在B点或电压更高，则由于电容切除，电抗全开(a=90。)，电流特性按电抗特性沿BD变化。电压B点以上较明显地由于电抗前变压器饱和而出现电流非线性变化。从A点到B点的斜率是由控制器决定的，使它能在正常电压范围内，SVC向系统提供适当的无功补偿量。m．--／---'7,'1<圯图2．4静补的电抗特性晶闸管投切电抗器能在90。和180。触发角时投切，而不能用中间角度调节，因此它不产生谐波，目前前途不多。2．1．3晶闸管投切电容器(ThyristorSwitchedCapacitor，TS

3、C)晶闸管投切电容器是静补中主要的一种装置，从图2．1(c)可看出，它是△接线，有一个限流的小电抗器与电容串联。TSC的控制只能采用全投入——切除的方法。由于不能用触发角调节电流，电容器只能在电压超前90。时投入，或说它在90。时反向投入。其电流电压波形如图2。5。TSC在切除时由于电容器上存在电压，一般是峰值，随后的若干时间晶闸管将承受2倍峰值电压的强度。这就是要求TSC比TCR使用电压耐受能力更高的晶闸管的原因。图2．5TSC的投切过程i．电容电流；uc．电容电乐6浙江大学颂1j学位论文第二章静止无功补偿器在超前电压过零点的90。投入，正值电容电流应该过零的位置，因T

4、SC电容投入和切除，没有过渡暂态存在，也就是电压和电流没有冲击变化。晶闸管投切电容器比丌关投切电容器的最大优点是可以频繁投切，没有投切次数的限制。过去大量使用的低压(380／400V，3相)自动投切电容器大部分损坏。其原因是开关(或接触器)不能承受多次的投切操作，接点受电弧作用而损坏，也有一些是由于机构的运动所致的变形。根据电科院调查，自动投切电容器在使用3年后损坏率达到75％，有的地区全部改为手动或损坏停用。因此在低压领域，用晶闸管投切电容器TSC代替用机械开关操作的“自动投切电容器”是必然趋势，同时也取得良好的补偿效果。高压10kV以上系统使用TSC价格较高，一般尽量

5、使用固定电容和TCR相配合，在需要深度快速补偿时才设计TSC。图2．6(a)、(b)是两种在低压系统普遍使用的TSC接线方式。由于低压系统目前普遍采用3相4线制或5线制，图2．6fc)的接线在90年代广泛被采用。图夕、夕、、酶。熬∥。≤》簟鑫；、擘～／善f一{》一心-誓刊■绎图2,63种品闸管投切电容器电路(a)双向晶闸管型(b)晶闸管-二极管型(c)有中点的晶闸管-二极管型(b1的接线省去3个可控硅用二极管取代，这是低压TSC最优方式。除成本降低外，断开后，它可以经常保持电容电压为峰值，在系统电压峰值时无电压差投入电容可以完全避免涌流过程。

6、二述4种静补装置的特点列于表

7、2．1，其中“应用”需要说明如下：虽然静补的原意是动态无功补偿，对电力系统的作用则不限于无功量本身，无功直接与系统电压情况相关，为了维持电压稳定，消除电压波动和闪烁(闪变)，用静补是理想的方法。理论分析和实践都证明静补还可以提高稳定极限值，而装设在系统中部节点上的SVC有很好的作用，在技术经济比较中往往成为首选方案。例如在泰国90年代初期采用的增进全国主系统稳定的方法就是PTI公司选定的SVC补偿方案。增大系统稳定极限和无功补偿的关系主要是，在故障中和故障后，电压的过分下降和升高将减小系统的同期化功率，并且因电压的变动而损失大量负荷，以致系统失去功率动态平衡和恢复稳定的能

8、力。经过一次的快速调压，极大地改善了故障中和故障后的系统电压和局部电压水平，因之增加了系统稳定的极限。系统另一个影响稳定的因素是电压崩溃，它发生在故障和负荷电流急剧增高的瞬间，电压调节用SVC系统对瞬时无功功率快速作了补偿，对电压的支撑即抑制电压崩溃的趋势起到显著的作用。晶闸管控制电抗器(TcR)可以用极高的速度平滑地调节无功和电压，它和其他许多连续调节的灵活交流输电系统所用的电力电子装置一样，具有调制状态工作的可能，即它可以在一个与工频50Hz不同的频率下作适当的浮动，如果这个浮动是系统的摇摆或振荡频率相同而相位相反，就可以