【正文】 攻工作狀態(tài)、是由晶閘管與二極管所承受的電壓、電流及觸發(fā)脈沖信號決定。當(dāng)，晶閘管VV2不觸發(fā)導(dǎo)通，電抗器為空載狀態(tài)。如，當(dāng)電源為正版波，時，電抗器處于狀態(tài)2，即VV2斷開，VD導(dǎo)通，此時V1承受正向電壓，V2承受反響電壓。當(dāng)時，V1觸發(fā)導(dǎo)通，可控電抗器進(jìn)入狀態(tài)1，此時V1不會截止，V2也不會導(dǎo)通。當(dāng)電源電壓為負(fù)半波時，V1截止，VD導(dǎo)通，此時，V1承受反向電壓，V2承受正向電壓。當(dāng)時，V2觸發(fā)導(dǎo)通，進(jìn)入狀態(tài)3，這樣可控電抗器在一個周期內(nèi)按照狀態(tài)2→狀態(tài)1→狀態(tài)2→狀態(tài)3的次序輪流切換、工作。，它主要包括飽和電抗器、電容器組(兼做濾波器)和調(diào)節(jié)器(由直流電源和控制單元組成)三部分。三相飽和電抗器的工作繞組連接在電網(wǎng)上，改變飽和電抗器控制繞組Wk電流的大小，就可以改變工作繞組Wg的感抗，從而改變無功功率的值，以補償負(fù)載無功功率的沖擊。如當(dāng)負(fù)載無功功率突然增大時，使控制回路的電流減小，飽和電抗器的的增大，從而使電抗器吸收的無功功率減小[19] 。這樣，負(fù)載無功功率的恒定部分由電容器補償，而變動部分由飽和電抗器調(diào)節(jié)，以保證電網(wǎng)輸入的無功功率=保持恒定。 可控飽和電抗器的優(yōu)點與缺點 以快速響應(yīng)的磁飽和可控電抗器和并聯(lián)電容器組成的補償元件，配以相應(yīng)的快速無功功率檢測環(huán)節(jié)組成的無功功率補償系統(tǒng)，可以保證補償?shù)目焖傩?、?zhǔn)確性和合理性，能夠快速補償系統(tǒng)無功功率，使功率因數(shù)保持較高水平。但是由于這種裝置中的飽和電抗器造價高，比并聯(lián)電抗器大2～3倍。另外這種裝置還有振動和噪聲，而且調(diào)整時間長，動態(tài)補償速度慢。由于具有這些缺點，所有飽和電抗器的SVC目前應(yīng)用的比較少，一般只在超高壓輸電線路才使用。第四章 無功補償裝置的仿真 仿真原理采用晶閘管控制電抗器的方法對負(fù)載進(jìn)行靜態(tài)無功補償。檢測有關(guān)電量和設(shè)定量的大小來改變與電抗器串聯(lián)的晶閘管的導(dǎo)通角，能快速連續(xù)改變裝置的電感電流，從而獲得平滑調(diào)節(jié)的無功功率。通過這種方法可以達(dá)到對負(fù)載的功率因數(shù)進(jìn)行及時調(diào)節(jié)，使其接近于1，提高系統(tǒng)的利用率。:仿真設(shè)定：系統(tǒng)的電源為三相交流10KV，頻率50HZ，相角0176。 ，120176。 ，120176。為無限大系統(tǒng)。 三相電源負(fù)載load1為純阻性，額定電壓10KV，頻率50HZ，功率：有功為P=100KW無功為0kvar。 load1模塊負(fù)載load2為純感性，額定電壓10KV，頻率50HZ，功率：QL=100kvar。5s開關(guān)switch閉合并入系統(tǒng)。 load2模塊， switch模塊 ThreePhase Breaker模塊電壓電流測量模塊ThreePhaseVI ThreePhaseVI Measurement模塊功率因數(shù)測量模塊 measurement: 功率因數(shù)測量模塊作用：通過測取系統(tǒng)的電壓，電流，測得負(fù)載的功率因數(shù)。原理：用系統(tǒng)的電壓電流測得有功功率（P）與無功功率（Q），Q/P=tanφ，通過atan,與cos模塊，得到功率因數(shù)cosφ。無功補償模塊TCR，補償容量109kvar。 TCR模塊電抗器采用星形連接，通過控制反向并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角，進(jìn)而控制電感電流的變化，達(dá)到無功補償?shù)哪康模瓜到y(tǒng)的功率因數(shù)接近于1。參數(shù)設(shè)置如下：晶閘管ThThThTh5晶閘管ThThThTh6， RL支路晶閘管觸發(fā)電路tigger：以A相為例，4. 14， 晶閘管觸發(fā)電路 PI模塊 三角波模塊原理：三角波的周期為10ms由于A、B、C三相電壓相差120176。所以A相三角波的周期為0—10ms，B相角波的周期為10/3ms—（10+10/3）ms，C相三角波的周期為20/3ms—（10+20/3）ms，輸出值為01。對Φ進(jìn)行比例積分控制，矯正誤差，為保有裕量及與三角波進(jìn)行歸一化處理。PI輸出值與三角波比較構(gòu)成01階躍信號對晶閘管進(jìn)行相位控制。當(dāng)PI輸出小于三角波的值時，比較模塊輸出為假,即輸出低電平，晶閘管不導(dǎo)通；當(dāng)PI輸出大于三角波的值時，比較模塊輸出為真，即輸出高電平，晶閘管導(dǎo)通。晶閘管屬于半控型器件，所以三角波的值由高到底，使晶閘管按需求量導(dǎo)通。 比較前信號實線—三角波信號 虛線—PI模塊輸出信號 比較模塊后輸出信號 仿真結(jié)果及其分析仿真時間為20s，算法采用ode23t。預(yù)期目標(biāo)：當(dāng)負(fù)載為純阻性，功率因數(shù)為1，TCR連入系統(tǒng)后不工作，否則功率因數(shù)會降低；當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)小于1，TCR接入系統(tǒng)后隨功率因數(shù)的大小適量改變與電抗器串聯(lián)的晶閘管的導(dǎo)通角，能快速連續(xù)改變裝置的電感電流使功率因數(shù)保持較高水平（）。仿真工作概況：負(fù)載load1為純阻性一開始就接入系統(tǒng)，5 s開關(guān)switch閉合，將純感性性負(fù)載load2接入系統(tǒng)，系統(tǒng)功率因數(shù)降低。示波器輸出PI控制模塊波形及測得系統(tǒng)功率因數(shù)波形，檢驗TCR無功補償裝置是否正常工作。在matlab主程序?qū)懭胫噶盍睿簊et(0,39。ShowHiddenHandles39。,39。On39。)set(gcf,39。menubar39。,39。figure39。)調(diào)節(jié)示波器背景及線的顏色，使得易于觀察，將背景設(shè)置為白色，波形設(shè)置為黑色，示波器Data 。 history 仿真結(jié)果上圖—PI模塊輸出值變化 下圖—功率因數(shù)變化仿真結(jié)果分析：（1）05s，負(fù)載為純阻性，功率因數(shù)為1，PI輸出為0晶閘管不導(dǎo)通，系統(tǒng)功率因數(shù)接近于1，由于無功補償裝置及系統(tǒng)內(nèi)阻影響，系統(tǒng)功率因數(shù)略低于1,從圖中可知功率因數(shù)約等于1在誤差允許范圍內(nèi)。（2）520s，5s開關(guān)switch閉合，load2接入系統(tǒng)，QL=100kvar，系統(tǒng)無功功率劇烈增加，功率因數(shù)大幅降低，TCR開始工作，Φ角增大，通過對Φ角進(jìn)行PI控制使輸出值與三角波比較構(gòu)成階躍觸發(fā)信號，使并聯(lián)晶閘管輪流導(dǎo)通，進(jìn)行無功補償，在18s左右系統(tǒng)的功率因數(shù)趨于穩(wěn)定約為1?？紤]到PI控制的快速性及穩(wěn)定性，無功補償裝置補償后，—1之間小幅波動，在可以接受的范圍內(nèi)。由以上分析可知：仿真裝置達(dá)到了預(yù)期效果，通過測取Φ角，控制TCR系統(tǒng)晶閘管觸發(fā)角的變化，進(jìn)而控制電感電流的變化，能適度進(jìn)行無功補償，使系統(tǒng)的功率因數(shù)保持在較高水平，提高了系統(tǒng)的效率。結(jié) 束 語本文對TCR型無功補償裝置進(jìn)行了仿真，驗證了TCR無功補償裝置能對系統(tǒng)進(jìn)行快速平滑調(diào)節(jié)使系統(tǒng)功率因數(shù)保持在較高水平，提高系統(tǒng)利用率。同時本文還指出電力系統(tǒng)中無功補償方式就安裝的位置而言，顯然無功就地補償最好，這樣無功負(fù)荷需要的無功功率就及時得到補償，但由于負(fù)荷比較分散，數(shù)量也比較多，這就要求無功補償裝置體積小、成本低、操作方便、易于維護和安裝，且須能進(jìn)行動態(tài)補償，即隨著負(fù)荷對無功功率的要求而發(fā)出負(fù)荷需要的無功功率。而早期的無功功率補償裝置主要是電容器及同步調(diào)相機，其中并聯(lián)電容器由于經(jīng)濟、靈活、操作簡單等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的，但并聯(lián)電容器的主要缺點是其無功功率輸出與電壓平方成正比，無功不足時，電壓降低，導(dǎo)致電容器發(fā)出的無功功率減少，系統(tǒng)無功更感不足。同步調(diào)相機，是空載運行的同步電機，它既可在過勵磁的時候發(fā)出感性無功功率，又可在欠勵磁的時候吸收感性無功功率，其最大優(yōu)點，是系統(tǒng)無功不足時，它能發(fā)出更多的無功，從而有效保持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定。近年來，由于電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了柔性交流輸電技術(shù)，它關(guān)鍵部分是由電力電子器件，代替了傳統(tǒng)的機械開關(guān)，其重要的家庭成員為SVC，靜止無功功率補償器，它主要包括TCR，TSC。TCR可以通過改變觸發(fā)角，實現(xiàn)無功功率的快速、平滑調(diào)節(jié)； TSC雖然不能連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率，但具有損耗小，運行時不產(chǎn)生諧波的優(yōu)點。相信未來電力系統(tǒng)的發(fā)展必定以電力電子技術(shù)的發(fā)展為動力，發(fā)揮其越來越大的作用。誠然，此篇文章對有些問題認(rèn)識還有些不夠深入，如最新的無功補償技術(shù)，無功功率發(fā)生器、電力有源濾波器等以及相關(guān)的控制系統(tǒng)未予介紹，主要是由于資料的匱乏及本人的學(xué)識不高，所以介紹較為粗淺，仿真較為簡單，但也許這未必是這篇論文的終點，相反它更是起點，由于電力系統(tǒng)知識及裝置日新月異，使人必然樹立終身學(xué)習(xí)的目標(biāo)，而未來由于工作實際的需要，我可能會再次從這個起點出發(fā)，去進(jìn)行進(jìn)一步的探索。 參考文獻(xiàn)[1] 戴曉亮. 無功補償技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 電網(wǎng)技術(shù), 1999, 23(6): 1114.[2] 莊侃沁, 李興源. 變電站電壓無功控制策略和實現(xiàn)方式[J]. 電力系統(tǒng)自動化, 2001, 25(15): 4750.[3] [M]. 上?？茖W(xué)普及出版社, 2004.[4] 朱罡. 電力系統(tǒng)靜止無功補償技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 電力電容器與無功補償, 2001 (4): 3134.[5] 任丕德, 劉發(fā)友, 周勝軍. 動態(tài)無功補償技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 電網(wǎng)技術(shù), 2005, 28(23): 8183.[6] 蘇玲, 宋珊, 陳建業(yè). 靜止無功補償器 (SVC) 應(yīng)用的最新進(jìn)展[J]. 國際電力, 2004, 8(1): 4449.[7] 浩忠. 電力系統(tǒng)無功與電壓穩(wěn)定性[M]. 中國電力出版社, 2004.[8] 杜修柯. 電網(wǎng)配電線路的最優(yōu)無功補償研究[J]. 電力學(xué)報, 2008, 23(2): 98100.[9] 李民族, 李秦偉. 晶閘管串聯(lián)調(diào)壓電容無功補償方法[J]. 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