無(wú)功功率補(bǔ)償器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-23 15:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一項(xiàng)都可以設(shè)計(jì)成分組投切的。盡管這種方法的調(diào)節(jié)是有限的，但補(bǔ)償電流不含諧波。 電容器的分組投切在較早的時(shí)候大多是用機(jī)械斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即投切電容器，和機(jī)械斷路器相比，晶閘管的操作壽命幾乎是無(wú)限的，而且晶閘管的投切時(shí)刻可以精確控制，以減少投切時(shí)的沖擊電流和操作困難。另外與TCR相比，TSC雖然不能連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功功率，但具有運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生諧波而且損耗較小的優(yōu)點(diǎn)。 （ａ）單相 （ｂ）三相圖22晶閘管控制電抗器TCRTCR(thyristor controlled reactor)電路如圖2－2所示TCR采用相控原理，其有效移相范圍為90176。～180176。當(dāng)觸發(fā)角α=90176。時(shí)，晶閘管全導(dǎo)通，導(dǎo)通角δ=180176。，此時(shí)電抗器吸收的無(wú)功電流最大。根據(jù)觸發(fā)角與補(bǔ)償器等效導(dǎo)納之間的關(guān)系式和中可知：增大觸發(fā)角即可增大補(bǔ)償器的等效導(dǎo)納，這樣就會(huì)減小補(bǔ)償電流中的基波分量。所以通過(guò)調(diào)整觸發(fā)延遲角α的大小就可以改變補(bǔ)償器所吸收的無(wú)功分量，達(dá)到調(diào)整無(wú)功功率的效果。在工程實(shí)際中，可以將降壓變壓器設(shè)計(jì)成具有很大漏抗的電抗變壓器，用晶閘管控制電抗變壓器。這樣就不需要單獨(dú)接入一個(gè)變壓器，也可以不裝設(shè)斷路器。電抗變壓器的一次繞組直接與高壓線路連接，二次繞組經(jīng)過(guò)較小的電抗器與晶閘管連接。如果在電抗變壓器的第三繞組選擇適當(dāng)?shù)难b置回路，例如加裝濾波器，可以進(jìn)一步降低無(wú)功補(bǔ)償。由于單獨(dú)的TCR只能吸收無(wú)功功率，而不能發(fā)出無(wú)功功率，因此可以將并聯(lián)電容器與TCR配合使用構(gòu)成無(wú)功補(bǔ)償器。根據(jù)投切電容器的元件不同，又可分為T(mén)CR與固定電容器配合使用的靜止無(wú)功補(bǔ)償器 (TCR+FC)和TCR與斷路器投切電容器配合使用的靜止無(wú)功補(bǔ)償器(TCR+MSC)。這種具有TCR型的補(bǔ)償器反應(yīng)速度快，靈活性大，目前在輸電系統(tǒng)和工業(yè)企業(yè)中應(yīng)用廣泛。圖23 晶閘管控制串聯(lián)電容器TSC晶閘管控制串聯(lián)電容器TCSC(ThyristorControlledSeriesCapacitor)由串聯(lián)補(bǔ)償電容器和與其并聯(lián)的晶閘管控制的電抗器組成，在實(shí)際中一般用幾個(gè)基本TCSC模塊串聯(lián)而成以得到所需的電壓等級(jí)和工作特性。TCSC基本思想是通過(guò)控制TCSC并聯(lián)支路的晶閘管的觸發(fā)延遲角控制電抗器來(lái)部分抵消串聯(lián)電容以實(shí)現(xiàn)串聯(lián)補(bǔ)償電容值的連續(xù)調(diào)節(jié)。 TCSC可以控制為合適的電容或者電抗，從而通過(guò)調(diào)節(jié)傳輸線的阻抗來(lái)調(diào)節(jié)線路的功率潮流傳輸。然而TCSC存在一些缺點(diǎn)：第一，由于TCSC的等效阻抗是通過(guò)控制其晶閘管導(dǎo)通延時(shí)角來(lái)調(diào)節(jié)，所以其晶閘管是部分導(dǎo)通的，這樣會(huì)在線路中注入低次諧波電壓。 第二，TCSC的阻抗調(diào)節(jié)不是連續(xù)的，在其最小等效容性阻抗和最小等效感性阻抗間存在一個(gè)不可控區(qū)，若TCSC是由基本單元串聯(lián)而成，則它的阻抗不可控區(qū)將很大，使TCSC無(wú)法完全對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的控制。一般系統(tǒng)傳輸線路中分設(shè)多個(gè)TCSC元件，協(xié)調(diào)調(diào)控有效減小整個(gè)系統(tǒng)阻抗不可控區(qū)。第三，TCSC只實(shí)現(xiàn)對(duì)線路阻抗的補(bǔ)償，而不改變線路感性性質(zhì)，所以TCSC只可調(diào)節(jié)潮流大小而不改變潮流方向。第四，串聯(lián)電容與傳輸線路電抗會(huì)在次同步頻率點(diǎn)=(電網(wǎng)頻率)－(發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩諧振頻率)發(fā)生次同步諧振，所以實(shí)際應(yīng)用要防止與系統(tǒng)發(fā)生同步諧振，常在電感支路中串聯(lián)一個(gè)小電阻R，阻尼電力系統(tǒng)的此同步諧振。電壓源變流器型補(bǔ)償是利用電力電子開(kāi)關(guān)組成變換器，向電網(wǎng)提供負(fù)載需要的無(wú)功功率，達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?。變換器可以和電網(wǎng)并聯(lián)，向電網(wǎng)注入無(wú)功電流，也可以串聯(lián)在電網(wǎng)中，補(bǔ)償基波電壓。（a)電壓型橋式電路 （b）電流型橋式電路 圖24 無(wú)功功率發(fā)生器無(wú)功功率發(fā)生器為并聯(lián)型，電路結(jié)構(gòu)如圖24所示，它是以電容C的充電電壓作為直流電源的三相全橋電壓型逆變器，其輸出經(jīng)電感L（電抗）并聯(lián)接至三相交流電網(wǎng)，輸出電流滯后電感上電壓，對(duì)開(kāi)關(guān)器件進(jìn)行PWM控制，使得逆變器輸出電壓跟蹤電網(wǎng)電壓，如果大于，逆變器輸出電流比滯后的，如果小于，逆變器輸出電流反向。因此，調(diào)控逆變器輸出電壓的大小，可以方便地改變向電網(wǎng)輸出無(wú)功功率的大小和性質(zhì)。無(wú)功功率發(fā)生器的控制與有源逆變類(lèi)似，電路結(jié)構(gòu)如圖14(b)所示，不同的是其輸出無(wú)功功率。為了維持逆變器的直流電壓源（電容C的電壓）恒定，要求電網(wǎng)向其輸入少量的有功功率，以補(bǔ)償開(kāi)關(guān)損耗和線路損耗?？梢圆捎脽o(wú)功電流和直流電壓的閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)輸出電壓的相位，使輸出電流除含有無(wú)功電流外，還有一定的負(fù)有功電流。PWM電壓源變流器型無(wú)功功率發(fā)生器和早期采用的“旋轉(zhuǎn)式無(wú)功同步補(bǔ)償機(jī)”一樣，可以連續(xù)調(diào)節(jié)輸出無(wú)功功率，因此它又稱(chēng)為先進(jìn)的靜止型無(wú)功功率發(fā)生器ASVG（advanced static var
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1