基于MATLAB的静止无功补偿器的仿真研究

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1、电子技术研发ElectronicsR&D10.3969/j.issn.1000-0755.2012.10.004基于MATLAB的静止无功补偿器的仿真研究邵杰(曲阜师范大学电气信息与自动化学院)摘　要：为了分析静止无功补偿器（SVC）的控制效果，利用MATLAB/Simulink仿真软件对SVC进行建模和仿真分析。仿真结果表明静止无功补偿器SVC具有较好的无功补偿效果，可以达到预期的控制目标。关键词：晶闸管投切电容器；晶闸管控制电抗器；静态无功补偿装置；MATLABTheresearchonStaticVarCompensatorbasedonMatla

2、b/SimulinkShaoJie(CollegeofElectricInformation&Automation,QufuNormalUniversity)Abstract：InordertoanalyzethecontroleffectonStaticVarCompensator,modelingandsimulationofSVCareimplementedbytheSimulinktoolboxofMATLAB.ThesimulationresultsshowthattheSVChasgoodreactivepowercompensationef

3、fect,itcanachieveexpectedcontrolgoal.Keywords:TSC;TCR;SVC;MATLAB0引言价格适中，使其在电力系统中得以迅速的推广。如在电力系统中，对无功功率的控制，可以提高图1所示为常用的SVC原理图，滤波器吸收SVC装置功率因数，稳定电网电压，改善供电质量。电力系统所产生的谐波电流。TCR支路由电抗器和两个反向中的无功补偿装置从最早的电容器开始发展到今天，并联的晶闸管相串联构成，TSC支路由电容器和两历经了电容器、同步调相机、静止无功补偿装置和个反向并联的晶闸管串联构成，其控制元件均为晶SVG等几个不同的阶

4、段。本文讨论的静止无功补偿闸管。TCR支路的等值基波电抗是晶闸管导通角β装置(SVC)属于晶闸管投切型并联补偿设备，它是在或触发角a的函数，调整它就可以平滑调整并联在系机械投切式并联电容和电感基础上，采用大容量晶统的等值电抗。TSC支路受电力电子器件控制，使闸管代替断路器等触点式开关而发展起来的[1]。电容器只有两种运行状态，即将电容器直接并联在MATLAB软件中的Simulink给用户提供了用方框系统中或将电容器退出运行。图进行建模的模型接口，与传统的仿真软件相比，具有更直观、方便和灵活的优点。Simulink中的电力系统模块库(SimPowerSys

5、tem)包含了各种交/直流电源、大量电气元器件和电工测量仪表以及分析工具等。利用这些模块可以模拟电力系统运行和故障的各种状态，并进行仿真和分析。本文根据近年来国际和国内在SVC基本理论上的研究进展，分析其工作原理和控制方法，并通过MATLAB软件对TSC-TCR型SVC控制系统进行仿真。[2]1SVC的类型及工作原理图1SVC原理图SVC指使用晶闸管的静止无功补偿装置，包括晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器2基于晶闸管的静止无功补偿装置仿真(ThyristorSwitchedCapacitor，TSC)以及这两者的混采用MATLAB中的simu

6、link模块进行仿真，建立合装置(TCR+TSC),或者晶闸管控制电抗器与固定电了SVC仿真模型，如图2所示。该系统由短路功率为容器(FixedCapacitor，FC)或机械投切电容器6000MVA的RL电压源和200MV的负荷串联组成，(MechanicallySwitchedCapacitor，MSC)混合使用的负荷侧并联了一个300Mvar的SVC设备。SVC的结装置(如TCR+FC、TCR+MSC等)。因其响应速度快，构包括一个735kV/16kV、333MVA的耦合变压器，11电子技术研发ElectronicsR&D一个109Mvar的TCR

7、，三个94Mvar的TSC。通过导2.3SVC控制子系统通或阻断TSC可以向变压器二次绕组输送四种容性“SVC控制”子系统(SVCController)对变压器无功功率，分别是0、94、188、282Mvar；通过控一次绕组侧电压进行监测，并产生触发脉冲以触发制TCR可以得到从0~109Mvar连续变化的感性无功TCR和TSC中的24个晶闸管，这些晶闸管的导通或功率[3]。阻断决定了变压器一次绕组侧看入的电纳值。“SVC控制”子系统包含的子系统主要有以下四种：（1）“测量”(MeasurementSystem)子系统。对一次绕组侧的电压正序分量进行测量。

8、该系统利用离散FFT技术求取一个周期内的基频电压。考虑系统频率的变化，该系统输入