基于电流闭环控制的无功补偿电容器组同步投切装置.pdf

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1、第40卷第6期电力系统保护与控制、，01．40No．62012年3月16日PowerSystemProtectionandControlMar．16，2012基于电流闭环控制的无功补偿电容器组同步投切装置仲浩，胡仁杰(东南大学电气工程学院，江苏南京210096)摘要：对一种应用于38OV配电网无功补偿电容器组同步投切装置进行研究。选用磁保持继电器作为同步投切装置执行器件，并采用单片机输入捕捉加AD转化的方式，精确地检测出继电器端电压的过零点。将磁保持继电器的驱动电压从额定的9V提高到24v，保证磁保持继电器动作的一致性。提出了一种利用反馈电流结合PID算法来动态调整磁保持继电器动作时刻的

2、方法，确保磁保持继电器在电压过零时投入，电流过零时切除。该方法自适应能力较强，即使磁保持继电器动作特性发生变化，装置依然能够正常工作。研制的产品样机经过2O000次实验，涌流比均在2以下，稳定可靠。关键词：无功补偿；同步开关；磁保持继电器；电流闭环控制；涌流比；PIDAsynchronousswitchingdeviceforreactivepowercompensationcapacitorbasedonclosed—loopcurrentcontrolZHONGHao，HURen-jie(SchoolofElectricalEngineering，SoutheastUnive~ity

3、,Nanjing210096，China)Abstract：Thispaperpresentsasynchronousswitchingdeviceforreactivepowercompensationcapacitorwhichisusedin380Vdistributionnetwork．Latchingrelayisusedinthesynchronousswitchingdevice．TheterminalvoltagecrossingpointoftherelayisaccuratelydetectedbyusinginputcaptureandADconvertertech

4、nologyintheMCU．Inordertocloseandopentherelayaccurately,wepulltherelaydrivingvoltagefrom9Vupto24VThepaperalsoproposesanovelwayofusingthefeedbackcurrentandcombiningwiththePIDalgorithmtoadjusttherelayactiontime，whichmakessurethattherelayisclosedwhenthevoltageiszeroandopenedwhenthecurrentiszero．Eveni

5、fthecharacteristicoftherelayischanged，thedevicecancloseandopennormally．Thesampleproducthasbeentestedabout20000times．Anditisprovedthatthesurgeratiooftherelayisbelow2andthesystemisstableandreli2【ble．Keywords：reactivepowercompensation；synchronousswitch；latchingrelay；closed-loopcurrentcontrol；surgera

6、tio；PID中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1674-3415(2012)06-0129-06驱动电压、动作次数、环境温度对其动作时间影响0引言较大，需要对温度及驱动电压补偿，控制比较复杂，现代电力系统中，无功补偿手段主要有SVC，所以同步开关很少应用到低压领域中⋯。SVGLlJ，STATCOMlJ等。目前在380V配电网中本文采用磁保持继电器结合单片机技术来实应用最广泛的无功补偿装置是低压智能电容器，其现电容器组同步投切。研究发现适当提高驱动电压成本较低，受广大客户青睐[4-7]。低压智能电容器采并使驱动电压保持恒定，将有效地降低环境温度对用的开关元件主要有两种类型：一种

7、是由可控硅和继电器动作时间的影响。这样，只有动作次数影响继电器组成的复合开关，另一种是直接由接触器或继电器动作时间。随着动作次数的增加，继电器的继电器构成的同步开关。前者成本较高，且可控硅动作时间会逐渐的增长，但这种变化是比较缓慢的。过流及过压能力差、容易毁坏，后者有成本低，涌根据以上的发现，作者提出了一种利用反馈电流结流小，寿命长等优点，控制相对复杂。同步开关方合PID算法来调整继电器动作时间的方法，该方法式的电容器投切装置在高压