【正文】 功傳輸對配電網(wǎng)的影響，一是會導致電力用戶電壓水平的惡化，二是會造成線損的上升。系統(tǒng)發(fā)生故障或者負荷電流（尤其是無功電流）急劇增高的瞬間，TSC能夠?qū)ο到y(tǒng)進行瞬間的無功補償來支撐電壓以抑制電壓崩潰的趨勢。另外，這種控制方式同樣適用于實現(xiàn)TSC的恒無功、恒功率因數(shù)等控制目標。 TSC控制方式針對TSC的控制方式一般有兩種，即開環(huán)控制和閉環(huán)控制。如圖31所示，當系統(tǒng)運行于第7區(qū)的運行點①時，無功合格、電壓偏低，這時應該是調(diào)節(jié)變壓器分接頭，使電壓升高。6區(qū):電壓越下限、功率因數(shù)越下限(無功越上限)。3區(qū):電壓越上限，無功合格。九區(qū)圖控制法原理圖如圖31所示，和是電壓偏差的上、下限值，是標準電壓值，下限是功率因數(shù)偏差下限值(無功上限值)，上限是功率因數(shù)偏差上限值(無功下限值)，圖31中縱坐標是電壓，電壓偏差的上、下限由變電站的運行要求決定。只有當所需容量大于或等于下限值時，才執(zhí)行相應的投切。對晶閘管和電容器的連接方式進行了說明，對采取的晶閘管和二極管反并聯(lián)的方式進行分析。因此將“晶閘管兩端電壓為零”作為晶閘管無沖擊性涌流投入電容器的判據(jù)。要使電流不出現(xiàn)暫態(tài)過渡過程，應同時滿足電容預充電和投切初相角條件 (24) 電容器必須預充電至 。如在時刻，停止發(fā)脈沖，為零，則關斷，因未獲觸發(fā)而不導通，電容器電壓保持為導通結束時的電源電壓負峰值，為下次投切電容器做了準備。(4)角內(nèi)接法 晶閘管處于電容器三角形的內(nèi)部。(1)星形有中線 這種接法優(yōu)點在于，晶閘管電壓定額降低，可以進行分相投切；但由于中線存在，對二倍次諧波無抑制作用，所以晶閘管電流定額增大，因此該接線方式適合系統(tǒng)電壓波形畸變率很小且電網(wǎng)負荷三相不平衡的情況。前者易于實現(xiàn)自動控制，但補償級差大，后者利用較少的分組就可獲得較小的補償級差，但不易控制。5 總結全文。其優(yōu)點在于運行方式靈活，運行維護工作量小，比隨器補償方式壽命相對延長、運行更可靠。但是需要人工頻繁投切，可能出現(xiàn)投切不及時而到時少補或過補的現(xiàn)象。低壓集中補償是根據(jù)低壓母線上的無功負荷而直接控制低壓無功功率補償裝置的投切。個別補償分為低壓個別補償和高壓個別補償。⑴ 根據(jù)并聯(lián)補償裝置器件分類：① 機械投切阻抗裝置：如斷路器投切電抗器、電容器；② 晶閘管投切阻抗裝置：如SVC等；③ 基于變流器的可控型有源補償裝置：如APF等。3 由于電力系統(tǒng)本身具有較大的短路容量，并聯(lián)補償裝置與接入點的短路容量相比通常較小，因此并聯(lián)補償對節(jié)點的控制能力通常較弱，它主要通過注入或吸收電流改變系統(tǒng)中的電流分布。其中FACTS的多個類型都具有諧波抑制和無功補償能力，代表著今后的研究和使用方向。20世紀80年代，高壓大容量關斷器件的發(fā)展，如IGBT、GTO等。電力系統(tǒng)瞬時的不平衡可能導致安全穩(wěn)定問題，因而只有補償裝置得具有快速響應的能力，才能用于處理系統(tǒng)問題。而沖擊性的無功負載會使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生劇烈的波動，使供電質(zhì)量嚴重低，對無功功率進行動態(tài)補償可以穩(wěn)定受電端，提高供電質(zhì)量；⑶在長距離輸電線中合適的地點設置動態(tài)無功補償裝置還可以改善輸電統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力等等；⑷對電力系統(tǒng)的發(fā)電設備來說，無功電流的增大，對發(fā)電機轉(zhuǎn)子的去磁應增加，電壓降低，如過度增加勵磁電流，則使轉(zhuǎn)子繞組超過允許溫升，為保證轉(zhuǎn)子繞組正常工作，發(fā)電機就不允許達到預定的出力。與些發(fā)達國家相比，約高出2~3個百分點，這對日供電量以百萬度甚至千萬度的城市來說，這個數(shù)字是不可低估的。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。為驗證本文研究的控制策略的有效性，在MATLAB/Simi LINK環(huán)境下對TSC進行了仿真研究。傳統(tǒng)無功補償裝置很難達到單位功率因數(shù)的補償，電網(wǎng)無功功率不平衡將導致系統(tǒng)電壓的巨大波動，嚴重時會導致用電設備的損壞，出現(xiàn)系統(tǒng)電壓崩潰和穩(wěn)定破壞事故。通過SIMULINK建立了TSC仿真模型，對仿真波形圖進行了分析，結果表明TSC型靜止無功補償在提穩(wěn)定系統(tǒng)電壓方面能滿足要求，顯示出該無功補償方式具有較大的應用價值。因此，被稱為“第五能源”的節(jié)能技術引起了世界各國的高度重視。這些無功功率如果都要由發(fā)電機提供并經(jīng)過長距離傳送顯然是不合理的也是不可能的。網(wǎng)絡組件和負載所需要的無功功率必須從網(wǎng)某個地方獲得，因為這些無功功率由發(fā)電機提供并經(jīng)過長距離傳送是不合的，通常也是不可能的。一系列的晶閘管投切的補償裝置，如TSC、TSR、TCR及綜合補償裝置SVC，成為當今主流。其典型代表有STATCOM和APF裝置。而如何充分利用系統(tǒng)原有電容、電抗和變壓器設備與新技術相融合，也將是一個十分重要的研究課題。5 并聯(lián)補償裝置需要承受全部的節(jié)點電壓，而輸出電流要么是后所承受的電壓決定的，要么是可以控制的。 在實際情況中，大多數(shù)都是感性負載，需進行大量的無功補償。但對于不經(jīng)常使用的設備，所安裝的無功功率補償器利用率很低，大量低壓設備沒有安裝或不適宜安裝補償器而引起的電能損耗得不到有效改善。而高壓集中補償一般直接裝在6~10kV高壓母線上。這種補償方式避免了全面?zhèn)€別補償所帶來的安裝、控制、保護、運行時的麻煩和無功功率傳輸距離長、無功功率傳輸容量大、功率損耗大的缺點，因此在電力系統(tǒng)中，混合補償在實踐中被廣泛運用。通過介紹無功補償技術的歷史及現(xiàn)狀使我們了解未來的發(fā)展趨勢，讓我們把握住主流技術，重點講述TSC靜止補償技術提高系統(tǒng)電壓。兩者都是投切電容器的開關，所不同的是，前者晶閘管承受最大反向電壓低，為電源電壓峰值，但投資較大，控制復雜；后者投資小，控制簡單，但晶閘管承受的最大反向電壓高，為電源電壓峰值的2倍，所以在選擇使用哪種連接方式時，應根據(jù)技術、經(jīng)濟比較來確定。按電壓等級劃分：低壓補償，該補償方式適用于 1kV 及其以下電壓的補償；高壓補償，即 635kV的補償。(3)角外接法 晶閘管處于電容器三角形的外部。無論電容器殘壓是多少，其往往都是不易測量的，所以必須通過其他一些方法來解決電容器殘壓測量的難題。這就是所謂的理想投入時刻。當這兩個條件滿足時，電流由零值直接進入穩(wěn)態(tài)，無過渡過程。 ⑵反壓觸發(fā) 一般來講，無論電容器殘壓多高，總是小于等于電源電壓幅值，在一個周期內(nèi)，晶閘管總有處于零壓或反壓的時刻。其主要缺點是對配電系統(tǒng)電能質(zhì)量補償能力弱隨著計算機測控技術的迅速發(fā)展，先后出現(xiàn)了多種TSC無功補償?shù)目刂撇呗?，主要可以分為兩種。電壓、功率因數(shù)控制是指根據(jù)預先設定的整定功率因數(shù)，由檢測到的電網(wǎng)實際功率因數(shù)控制所需的補償電容容量，電容器組投入后，只有當且電壓不超過允許值時，才能運行于穩(wěn)定區(qū)。1區(qū):電壓合格，無功越下限(過補償)。先發(fā)降壓指令，待電壓降至合格后，再發(fā)投電容器組指令，直到電容器合適為止。7區(qū):電壓越下限、無功合格。因此造成升壓→降壓→升壓→降壓……這樣的操作指令，使運行點在1區(qū)和7區(qū)之間來回振蕩，反之也是同樣。TSC在進行負荷補償時，主要用來抑制電壓波動與閃變，響應迅速是起控制器的最基本要求，因此開環(huán)控制方式也就成為減小電壓閃變的常用控制方式。如果用于補償系統(tǒng)無功功率或校正系統(tǒng)功率因數(shù)，只需將電壓設定值改為相應的無功設定值或功率因數(shù)設定值即可。它可以在一個與工頻50Hz不同的頻率下作適當浮動，如果浮動與系統(tǒng)搖擺或振蕩頻率相同而相位相反，就可以增大系統(tǒng)系統(tǒng)的阻尼而抑制振蕩。所以，配網(wǎng)側(cè)SVC在一定條件下不僅可以改善配網(wǎng)用戶的用電質(zhì)量，同時還可以降損節(jié)電。按照應用范圍分類，其主要分為日常民用系統(tǒng)和工業(yè)用系統(tǒng) 2類。在采用按功率因數(shù)控制投切時，當各分組電容器之間的容量設置得不合理可能會出現(xiàn)如下情況：當負載變動使功率因數(shù)低于預設補償?shù)南孪拗禃r，控制器發(fā)出指令投入一組電容。電力電容器作為一種儲能元件，在其通斷過程中存在暫態(tài)過程，嚴重影響了電容器的投切控制。在現(xiàn)場工作環(huán)境中， 許多來自外界的干擾源(如諧波電壓、浪涌電壓、噪聲輻射等)也可能存在。同時，SSR 將晶閘管及其觸發(fā)電路和邏輯控制電路封裝在一起，大大減小了裝置體積，提高了TSC 裝置的可靠性。MATLAB在科學研究和工程設計方面的另一個重要內(nèi)容，是推出了與數(shù)值聯(lián)系緊密的圖形繪制功能。該仿真圖為一個 300Mvar的靜止無功補償器電壓控制一個6000MVA 735kV的系統(tǒng)。 43晶閘管兩端電壓波形 44 TSC電流波形 圖43給出的是AB兩相間的晶閘管兩端的電壓波形，圖中可以看出本文設計的投切控制系統(tǒng)可以保證電容器在晶閘管電壓過零點投入系統(tǒng)。 本文對TSC無功補償方式進行了深入的分析和研究，得到以下結論:分析了無功補償對電力系統(tǒng)的影響以及在電力系統(tǒng)中所能起到的作用，論述了無功補償裝置的發(fā)展狀況。20Mvar STATCOM 總體設計. 電力系統(tǒng)自動化. 2000, 24(23):14~1822 R. 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