磁阀式静止型动态无功补偿装置在智能电网中的应用.pdf

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1、电力电子磁阀式静止型动态无功补偿装置在智能电网中的应用荣俊锋杨圣利（杭州银湖电气设备有限公司，浙江富阳311400）摘要本文分析了磁阀式静止型动态无功补偿装置（MCR型SVC--MagneticallyControlledReactor型StaticVarCompensator，简称MSVC）的基本原理和其在电力系统中的应用情况。关键词：磁阀式可控电抗器；静止型动态无功补偿装置；无功补偿；谐波TheTheoryandApplicationoftheStaticVarCompensationEquipmentonElecticPowerSystemRongJunfengY

2、angShengli（HangzhouYinhuElectricalEquipmentLimitedCompany,Fuyang,Zhejiang311400)AbstractThisarticalmakestheanalysisofthebasicprincipleofMSVCandexploresitsapplicationsinthepowergrid.Keywords：MCR(magneticallycontrolledreactor)；SVC(staticvarcompensation)；varcompensation；harmonicwave率，实现电抗值的

3、连续可调，其内部为全静态结构，1引言无运动部件，工作可靠性高。电力系统电压、无功、谐波三大指标对全网经可控电抗器采用小截面铁心和极限磁饱和技济效益和改善供电质量至关重要，并且是实现智能术，柱铁心结构，在中间两工作铁心柱上分布着多化电网的基础。根据电力工业的现状和发展以及智个小截面段，在电抗器的整个容量调节范围内，仅能化电网建设的需要，新型无功补偿装置的研制和有小截面段铁心磁路工作在饱和区，而大截面段始应用成为我国电网系统解决电能质量的关键技术课终工作于未饱和线性区，其上套有线圈。题。磁阀式静止型动态无功补偿装置和无源滤波器图1为铁心磁化曲线示意图，曲线中间部分为结合使用

4、，能够有效滤除系统中谐波污染、动态连未饱和线性区，左、右两边为极限饱和线性区。若续补偿系统中的无功功率使功率因数稳定在定值、使电抗器工作在极限饱和线性区，不仅可以减小谐一定程度上稳定系统电压，平衡系统电压波动，是波含量，同时亦能大幅降低铁心磁滞损耗，电抗器未来补偿滤波领域中不可或缺的高端产品。铁损控制在理想状态[2]。目前，无功补偿主要装置是电容器、电抗器和少量的动态无功补偿装置,其技术存在明显不足之处:如开关（断路器）投切电容器组的调节方式是离散的，[1]不能取得理想的补偿效果；开关投切电容所造成的涌流和过电压对系统和设备本身都十分有害。2磁阀式可控电抗器工作原理图1

5、铁心磁饱和特性（B-磁通量，无功补偿设备采用直流助磁式可控电抗器，其单位韦伯；H-电感，单位亨利）原理是利用附加直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导智能电网技术及装备专刊·2010年第8期157电力电子3磁阀式可控电抗器特性很简单，保证了高压或特高压可控电抗器的可靠性；3.4安全性3.1电器特性（1）MCR每项仅仅需要1只二极管、2只晶（1）谐波特性闸管，晶闸管不需要串、并联，承受电压只有系统磁阀式可控电抗器产生的谐波比相控电抗器小[2]总电压的1%~2%，运行稳定可靠。50%，最大3次谐波电流为额定基波电流的7%左右，[2]（2）晶闸管动作，整流控制产生的谐波不流入5次谐波

6、电流为2.5%左右。外交流系统。（2）伏安特性即使晶闸管或二极管损坏，磁控电抗器也仅相在一定控制导通角下，磁阀式可控电抗器伏安[2]当于1台空载变压器，不影响系统其他装置的运行。特性近似线性。（3）接入三相系统的MCR采用角形连接，并（3）控制特性不是将磁控电抗器取代滤波电容中的串联电抗器，可控电抗器输出电流（容量）随控制角增加而[2][2]因此与电容器不会产生谐振。当MCR容量与电容减少。器容量相等时，发生并联谐振，等效阻抗无穷大，（4）响应时间相当于从系统中断开。可控电抗器从空载到额定或从额定到空载容量3.5经济性的电流过渡过程波形，时间约为0.3s。例如，额定（1

7、）采用低电压水平的电子器件（晶闸管）控容量为300MVA的可控电抗器，紧急情况下可在0.3制，就可以实现各个电压级别电压的自动调整，保秒内可提供300MVA的无功功率。持电压的稳定。3.2MCR型SVC的特点（2）在相同电压下可提高30%的输电容量。电感平衡部分的结构由1台磁控电抗器组（3）降低输电线路的损耗。成，其优缺点大致表现在以下几个方面：（4）提高电力系统的稳定性。（1）磁控电抗器控制部分的可控硅一般工作在系（5）在系统的静态和动态情况下均能最大限度统额定电压的百分之几的水平上，由于是在控制磁阀的地传输功率。饱和度，所以无需很大的