静止无功补偿器研究现状及发展
无功补偿技术的发展趋势
无功补偿技术的发展趋势随着电力系统的发展和用电负荷的增加，无功功率的问题逐渐引起了人们的广泛关注。
为了提高电力系统的功率因数和电能利用效率，无功补偿技术逐渐变得至关重要。
本文将探讨无功补偿技术的发展趋势。
一、无功补偿技术概述无功补偿技术是利用无功功率的发生和消耗之间的平衡来提高电力系统的功率因数。
通过无功补偿技术，我们可以有效地降低电力系统的无功功率，提高功率因数，减少线损，并且改善电力系统的稳定性和可靠性。
二、静态无功补偿技术静态无功补偿技术是无功补偿技术中最常见、最成熟的一种技术。
目前，静态无功补偿技术主要分为电容器补偿和电抗器补偿两种形式。
1. 电容器补偿电容器补偿是通过连接并投入适当容量的电容器来提供感性无功功率的消耗，从而提高功率因数。
电容器补偿具有体积小、成本低、响应速度快的特点，广泛应用于电力系统中。
2. 电抗器补偿电抗器补偿是通过连接并投入适当容量的电抗器来提供容性无功功率的发生。
电抗器补偿可以抑制由于感性无功功率导致的电流谐波问题，提高电力系统的稳定性和电压质量。
三、动态无功补偿技术除了静态无功补偿技术外，在大型电力系统中，动态无功补偿技术也逐渐发展和应用。
1. SVC技术静止无功补偿器(SVC)是一种集电容器补偿和电抗器补偿于一体的动态无功补偿装置。
其通过控制电抗器和电容器的投入和提出来实现对电力系统的无功功率的平衡，从而提高功率因数，改善电力系统的稳定性。
2. STATCOM技术静止同步补偿器(STATCOM)是一种基于功率电子技术的无功补偿装置。
STATCOM采用可变电容器来通过发电机组电压来提供适应性的无功功率产生或消耗，以实现无功功率的平衡。
四、智能化控制技术随着计算机技术和通信技术的不断发展，智能化控制技术逐渐应用于无功补偿技术中。
这种技术可以通过对电力系统的实时监测和控制，实现对无功补偿装置的自动调节，提高控制精度和响应速度。
此外，智能化控制技术还可以实现无功功率的在线预测和优化，提高电力系统的无功补偿效率和可靠性。
静止无功补偿器TCR+TSC设计研究
感谢您的观看
汇报人：XX
控制系统软件设计
控制系统软件设计概述 控制系统软件设计流程 控制系统软件设计关键技术 控制系统软件设计实例分析
TCR+TSC的仿真 与实验验证
仿真模型的建立
仿真模型的构建方 法
仿真模型的参数设 置
仿真模型的验证过 程
仿真模型的结果分 析
仿真结果分析
仿真模型的建立 与验证
TCR+TSC控制策 略的仿真结果
控制系统的组成
控制系统硬件：包括主控制器、驱动电路、晶闸管阀组等 控制系统软件：用于实现控制算法和逻辑控制 通讯系统：实现控制系统与上级控制系统的数据交换和信息交互 保护系统：对系统进行过流、过压、欠压等保护
控制策略的选取
选取依据：系统稳定性、动态响应速度、无功补偿效果等 常见控制策略：PID控制、模糊控制、神经网络控制等 控制策略实现方式：通过控制器对TCR和TSC进行实时控制 控制策略的优化：根据实际运行情况对控制策略进行调整和优化
TCR+TSC的设计 原理
TCR的设计原理
静止无功补偿器 TCR+TSC的组成
TCR的工作原理
TCR的控制策略
TCR的应用场景
TSC的设计原理
TSC采用基于 磁通补偿原理 的无功补偿技
术
TSC通过控制 晶闸管的导通 角来调节无功 电流的大小和
方向
TSC具有响应 速度快、调节 范围广、运行
稳定等优点
实验结果与仿真 结果的对比分析
性能评估与优化 建议
实验验证方案
实验目的：验证 TCR+TSC在静 止无功补偿器中 的性能表现
实验设备： TCR+TSC装置、 可编程电源、测 量仪表等
无功补偿技术的发展趋势与前景展望
无功补偿技术的发展趋势与前景展望随着现代工业的快速发展，电力系统负荷不断增加，无功功率的影响也越来越凸显。
为了提高电力系统的功率因数，降低能源浪费，无功补偿技术应运而生。
本文将探讨无功补偿技术的发展趋势以及前景展望。
I. 无功补偿技术的发展历程无功补偿技术最早源于电力系统的稳定运行需求。
在早期，传统的无功补偿方法主要侧重于串联和并联补偿装置的应用。
然而，传统的无功补偿技术存在诸多问题，如容量浪费、占用空间大以及响应速度慢等。
为了克服这些问题，新一代无功补偿技术应运而生。
II. 新一代无功补偿技术的发展趋势1. 静态无功补偿装置（SVC）静态无功补偿装置（SVC）采用可控硅元件和电容器等元件，可以根据电力系统的需要在很短的时间内实现无功功率的补偿。
SVC具有快速响应、占用空间小以及无需外部电源等优点，在电力系统中得到了广泛应用。
2. 动态无功补偿装置（DSTATCOM）动态无功补偿装置（DSTATCOM）采用功率电子器件和电容器等元件，可以对电力系统中的无功功率进行实时控制，实现无功功率补偿并提高电力系统的稳定性。
DSTATCOM提供了更精确、更灵活的无功补偿能力，可以适应不同负荷情况和电力系统的需求。
III. 无功补偿技术的前景展望1. 能源效率的提高无功补偿技术的发展可以提高电力系统的功率因数，减少无效功率的损耗，从而提高能源的利用效率。
这对于减少能源浪费、促进可持续发展具有重要意义。
2. 电力系统的稳定性增强无功补偿技术的应用使电力系统的稳定性得到了极大提高。
通过减少无功功率的影响，无功补偿技术可以减少电力系统的电压波动，提高供电质量，增强电力系统的稳定性。
3. 新能源接入的便利性随着可再生能源的快速发展，如风能和太阳能等，无功补偿技术的应用可以更好地适应新能源发电系统的需求。
通过实时控制无功功率补偿装置，可以平衡电力系统的无功功率，提高新能源接入的便利性和经济性。
4. 智能化发展势头强劲近年来，智能化技术的迅速发展为无功补偿技术的应用提供了更广阔的空间。
浅谈电力系统静止无功补偿技术的现状及发展
浅谈电力系统静止无功补偿技术的现状及发展电力系统的各节点水平与无功功率具有直接相关性，无功功率平衡的情况下，各个节点的电压水平才能保持理想状态。
从当前电力系统的无功补偿情况来看，存在一些无功功率变化比较频繁的设备，需要无功功率补偿，保证设备的稳定可靠运行。
本论文着重于研究电力系统静止无功补偿技术的现状以及发展。
标签：电力系统;静止;无功补偿技术;现状;发展电力系统的各节点无功功率是否保持平衡状态对各个节点的电压水平起到了决定性的作用。
现在各个领域需要系统电压有较高的稳定性，特别是精密设备，如果电压不稳定，就会影响设备的性能，甚至对设备产生破坏性作用，比如，光学精密设备了、医疗设备等等，都需要无功功率补偿。
如果采用传统的无功补偿设备，就是将电容器、同步发电机以及调相机并联起来，由于并联电容器阻抗不能做出调整，其对负荷无功功率所产生的变化不能动态跟踪，同时一些补偿设备，诸如调相机是旋转设备，同步发电机也是旋转设备，这些设备在运行的过程中不仅损耗大，而且产生很大的噪声，如果无功补偿太大或者太小都不太合适，无法适应当前电力系统发展的需要。
无功补偿过程中选择静止无功补偿装置，使用晶闸管无功补偿设备进行静止无功补偿。
这样的无功补偿装置主要包括三种类型：第一种类型是具有饱和电抗器的静止无功补偿偿装置;第二类是晶闸管控制电抗装置;第三种是自换向交流技术的静止无功补偿装置。
本文的研究中，主要是对这三类无功补偿装置的现状以及发展情况予以介绍。
一、具有饱和电抗器的无功补偿装置饱和电抗器主要包括两种：第一种为自饱和电抗器;第二种为可控饱和电抗器。
两种电抗器使用的饱和无功补偿装置为，前一种是自饱和电抗器的无功补偿装置，其要发挥无功补偿的功能，就需要电抗器自身所具备的能力将电压稳定，其所发挥的作用是通过铁心的饱和特性对发出的无功功率以及吸收的无功功率予以有效控制[·1]。
饱和电抗器是运用铁心的饱和程度对绕组中电流予以控制，使得绕组的感抗发生改变。
输电系统中静止无功补偿的发展近况
(摘要)本文介绍了近年来国外在高压输电线上装置串联电容器和静止无功补偿器的原理，方法和应用实例。
其技术效果是提高输电线的输电能力、运行稳定度，其经济效果是节省投资，减少线损，节约运行费．这些补偿措施对于工业企业也有借鉴价值．一、序言近年来由于工业化进程的加快．对电力的需求不新增长。
人们兴建了许多廉价的电站，例如水电站、矿口电站、核电站，这些电站都远离用电中心(特大弼沛和工业中心)。
于是长距离高压输电线路建设起来了，它把廉价的电力送往用电中心：葛洲坝的水电经过1000多公里的输电线送往上海，加拿大的水电经过300多公里的输电线送往纽约，菲尼克斯市附近的巴罗核电经过300多公里的输电线送往圣地亚哥。
但是用电中心对电力的需求有增无减，另建新线以满J己这种需求不但建设周期长，而且受征用架线用地的限制。
近年来，国外在输电网中装置串联电容器和隶争止无功补偿器以提高其输电能力，避免了另建新线．较好地解决了用电供需矛盾，同时也减少了输电损失．降低了输电成本。
经验表明．用静止无功补偿器恰当地供给和控制输电网络的无功伏安有以下明显的经济和技术效果：(1)产生和吸收无功伏安的建设费很少；‘2)输电系统的损耗最小；L3)发电站的利用最佳．可推迟扩建工程；(4)系统的运行稳定度提高；(5)能维持适当的供电质量；(6)能控制系统的过电压。
因此，目前这一新技术引起了世界各国输电工程师的极大兴趣．正在不断发展完善中。
本文将对无功补偿的原理、方法和应用作一简明扼要的介绍。
二、无功补偿的原理和方法输电网络中．负载不但需求功率．而且也要无功捎耗．电网本身包含电感元件和电容元件．它要吸收或产生无功功率。
功率只在电网的特定点以受控的方式产生(发电站)和消费(用户1，而无功功率在整个电网以可观的数量被产生和消费．并且随电网的结构和负载情况而变化．电网具有显著的串联惑抗和较小的并联容抗．其电路可用一耳形网络代表．如图l所示。
负载大时．输电线串联电抗x上的电压降很大．使受端电压uj 偏低，降低电网运行的稳定度；负载轻或丢掉负载时。
2024年静止无功发生器市场发展现状
2024年静止无功发生器市场发展现状引言静止无功发生器（Static Var Compensator，SVC）是一种用于调节电力系统运行中的功率因数和电压的设备。
它通过控制无功功率的流动来维持电力系统的稳定性。
静止无功发生器市场在近年来呈现出快速发展的趋势，本文将对其市场发展现状进行探讨。
1. 静止无功发生器的基本原理静止无功发生器通过使用电子元器件，比如可控硅和晶闸管来调节电力系统的无功功率流动。
这些元器件可以实时响应电力系统的需求，并根据系统的负载变化平衡功率因数。
2. 静止无功发生器市场规模静止无功发生器市场在过去十年间经历了快速的增长，市场规模不断扩大。
据市场研究公司的数据显示，从2010年到2020年，静止无功发生器市场年均复合增长率约为10%。
3. 静止无功发生器市场发展驱动因素静止无功发生器市场的快速增长受到了多个因素的推动：•电力系统稳定性要求的提高：随着电力系统负荷的增加，对系统稳定性的要求也越来越高，静止无功发生器能够帮助维持系统的稳定性，因此受到了广泛的应用。
•可再生能源的快速发展：随着可再生能源的快速发展，电力系统的波动性也增加了，静止无功发生器能够在电力系统波动的情况下快速调整功率因数，保证系统的稳定运行。
•新能源电力系统的建设：许多新能源电力系统需要通过使用静止无功发生器来实现无功功率的补偿，从而提高系统的电力质量和可靠性。
4. 静止无功发生器市场的应用领域静止无功发生器在多个领域得到了广泛的应用：•电力系统：静止无功发生器可以用于高压输电网、变电站和工业电力系统等领域，帮助调节电力系统的功率因数和电压。
•钢铁、石化和矿业等工业领域：这些领域的电力系统负荷波动较大，静止无功发生器能够帮助平衡系统的功率因数。
•可再生能源发电系统：静止无功发生器可以帮助调整可再生能源发电系统的功率因数，从而提高系统的供电能力。
5. 静止无功发生器市场的竞争状况静止无功发生器市场竞争激烈，主要竞争企业包括ABB、西门子、TOSHIBA和GE等。
电力系统静止无功补偿技术的现状及发展论文
摘要：详细综述了电力系统静止无功补偿技术的发展现状，分析了各种静止无功补偿技术的原理、优点、缺点以及现今在电力系统中的应用情况，并提出今后静止无功补偿技术的发展趋势。
关键词：静止无功补偿发展趋势电力系统电力系统的各节点无功功率平衡决定了该节点的电压水平，由于当今电力系统的用户中存在着大量无功功率频繁变化的设备；如轧钢机、电弧炉、电气化铁道等。
同时用户中又有大量的对系统电压稳定性有较高要求的精密设备：如计算机，医用设备等。
因此迫切需要对系统的无功功率进行补偿。
传统的无功补偿设备有并联电容器、调相机和同步发电机等，由于并联电容器阻抗固定不能动态的跟踪负荷无功功率的变化；而调相机和同步发电机等补偿设备又属于旋转设备，其损耗、噪声都很大，而且还不适用于太大或太小的无功补偿。
所以这些设备已经越来越不适应电力系统发展的需要。
20世纪70年代以来，随着研究的进一步加深出现了一种静止无功补偿技术。
这种技术经过20多年的发展，经历了一个不断创新、发展完善的过程。
所谓静止无功补偿是指用不同的静止开关投切电容器或电抗器，使其具有吸收和发出无功电流的能力，用于提高电力系统的功率因数，稳定系统电压，抑制系统振荡等功能。
目前这种静止开关主要分为两种，即断路器和电力电子开关。
由于用断路器作为接触器，其开关速度较慢，约为10～30s，不可能快速跟踪负载无功功率的变化，而且投切电容器时常会引起较为严重的冲击涌流和操作过电压，这样不但易造成接触点烧焊，而且使补偿电容器内部击穿，所受的应力大，维修量大。
随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，交流无触点开关SCR、GTR、GTO 等的出现，将其作为投切开关，速度可以提高500倍，对任何系统参数，无功补偿都可以在一个周波内完成，而且可以进行单相调节。
现今所指的静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管的无功补偿设备，主要有以下三大类型，一类是具有饱和电抗器的静止无功补偿装置；第二类是晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器，这两种装置统称为SVC；第三类是采用自换相变流技术的静止无功补偿装置——高级静止无功发生器。
无功补偿技术的发展与趋势
无功补偿技术的发展与趋势无功补偿是电力系统中一项重要的技术措施，它能够有效地改善电力系统中的功率因数，提高电能利用率，减少能源浪费。
随着电力领域的发展，无功补偿技术也在不断地发展和完善。
本文将分析无功补偿技术的发展历程，并展望其未来的趋势。
一、无功补偿技术的发展历程最早的无功补偿技术是使用静态电容器进行无功补偿。
通过在电网中接入静态电容器来提供无功电流，改善电力系统中的功率因数。
然而，静态电容器存在容量固定、调节能力弱、自愈能力差等问题，无法满足电力系统在不同负载条件下的需求。
随着电力电子器件技术的发展，无功补偿技术得到了长足的进步。
静态无功补偿器件（STATCOM）和静止无功发生器（SVG）等技术应运而生。
这些器件利用电力电子器件的高速开关特性和可控性，能够实时响应电力系统的无功需求，并能够精确调节输出的无功电流。
二、无功补偿技术的现状目前，无功补偿技术已经在电力系统中得到广泛应用，并且取得了显著的效果。
无功补偿装置能够减少电力系统的无功损耗，提高电能质量，保证电力系统的稳定运行。
同时，无功补偿技术还能够减少传输损耗，提高电网传输能力。
现代的无功补偿技术已经实现了数字化、智能化的发展。
无功补偿装置通过采集电网的数据，利用先进的控制算法来实现对无功补偿装置的精确调控。
同时，无功补偿技术也可以与其他电能质量控制设备相结合，进一步提高电能质量和供电可靠性。
三、无功补偿技术的未来趋势未来，无功补偿技术将继续向着更高效、更智能、更可靠的方向发展。
以下是未来无功补偿技术的发展趋势：1. 多功能化：无功补偿装置将会融合更多的功能，例如电压调节、谐波抑制等，实现多任务同时处理。
这将进一步提高装置的效率和经济性。
2. 可再生能源连接：随着可再生能源的快速发展，无功补偿技术需适应可再生能源的特点，提供对可再生能源的无功补偿支持。
这将有助于提高可再生能源的并网能力和电网的稳定性。
3. 智能化控制：利用先进的通信技术和控制算法，实现对无功补偿装置的远程监控和控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
随着高频功率半导体器件的参数不断提高 、制造 成本持续降低及先进拓扑结构的完善 ,STATCOM 在 一定容量范围内逐渐具有了和 SVC 争夺市场份额的 能力 。级联多电平是首先应用于高压变频调速的新 拓扑结构 ,虽然有需要较多的开关器件以及独立电 源 ,生产成本较高等缺点 ,但它的电平数越多 ,输出电 压谐波含量越小 ,开关损耗小 ,效率高 ,无需钳位二极 管或电容 ,易于封装 ,无电容电压平衡问题的优点 ,特 别是基于低压 、小容量变换器的级联组成方式 ,技术 成熟 、易于模块化 ,使得系统的冗余设计 、容量扩展变 得容易的特点 ,使得多电平拓扑在 STATCOM 工程应 用方面越来越收到人们重视 。
图 3 可控硅投切电抗结构 (相控方式可选)
的工作原理为 : 控制多组基于 IGBT 的 H 桥逆变器 , 采用电流滞环控制使变压器二次侧产生削弱基波磁 通补偿电流 ,在变压器一次侧体现出等效电抗的变 化 ,实 现 电 感 线 性 调 节 。其 电 抗 调 节 范 围 为 [ x0 , xm ] 。其中 , x0 为变压器漏抗 , xm 为变压器励磁电 抗。
·26 ·
技术的飞速发展 ,器件参数不断提高 ,造价却呈现下 降趋势 ,具有先进功能的级联多电平拓扑的动态无功 补偿装置受到关注 。就静止无功补偿器的研究现状 和发展前景进行了研究探讨 。
1 传统 SVC 的主要应用型式
SVC 由可控电感支路和固定 (或可变) 电容器支 路并联组成 ,已经工程实现并大量应用的有以下四种 可控电感 、电容支路型式 ,如图 1 所示 。第 2Βιβλιοθήκη 卷第 3 期 2006 年 6 月
四川电力技术 Sichuan Electric Power Technology
Vol . 29 ,No. 3 Apr. ,2006
静止无功补偿器研究现状及发展
彭 军1 ,尹忠东2 ,冉文胜2 (1. 重庆大学 ,重庆 400030 ;2. 华北电力大学 ,河北保定 102206)
具有 TCR 的几乎所有优点 。由于 TCT 变压器 一 、二次绕组损耗较大 ,比 TCR 的效率低 ,同时 ,运行 时 ,噪声较大 。研究表明 ,从补偿器容量和价格等角 度进行综合比较 ,补偿容量在 25 MVar 以下选用 TCT 比较经济 ,在 25 MVar 以上的补偿容量则不宜采用 TCT而应采用 TCR。TCT 的可控硅采用并联均流可 承受大电流 ,TCR 的可控硅则采用串联均压以承受高 电压 。高漏抗变压器的漏磁大 ,要加强变压器箱体对 漏磁的屏蔽和采用无磁性夹件等技术措施 。当电弧 炉等三相不平衡负荷以 TCT 作无功补偿时 ,如果将 TCT 的高漏抗变压器做成三相变压器型式 ,则其铁芯 必须有两边芯柱作为零序磁通的闭合铁芯磁路 。
上述结构对于快速变化的过程 ,控制效果可能不 理想 ,同时装置损耗很大 。运行效果还有待大量工程 实践检验 。其不足体现为 :
基于 IGBT 的逆变器结构 ,实际上是 DSTATCOM 的派生拓扑 ,主要思路是通过小容量单元组合构成大 容量装置 。DSTATCOM 可以产生及吸收无功 ,该装置 只能吸收无功 ,从而限制了该拓扑结构的实际应具有 的功能 。
无功平衡对提高电网的经济效益和改善供电质 量至关重要 。随着电力工业的高速发展 ,超高压 、特 高压电网相继投入运行 ,人们对供电质量及可靠性的 要求越来越高 。由此产生了一系列问题 :超高压大电 网的形成及负荷变化加剧 ,要求大量快速响应的可调 无功电源来调整电压 ,维持系统无功潮流平衡 ,减少 损耗 ,提高供电可靠性 。
约 0. 7 %～1 % 不可 差 简单
TCR 连续 、感性/ 容性
约 10 ms 能
依靠设计 有 好 较小
约 0. 5 %～0. 7 % 不可 好
较复杂
TCT 连续 、感性/ 容性
约 10 ms 能
依靠设计 有 好 稍大
约 0. 7 %～1 % 可以 好 较复杂
可控硅投切电容器
TSC 分级 、容性 约 10～20 ms
能 无 无 无 很小 约 0. 3 %～0. 5 % 不可 好 较复杂
表注 :TCR、TCT 和 TSC 结合起来 ,可能取得较好的技术经济效果 ;动态响应时间仅指扰动开始到补偿回路开始动作的时间 ; 自生谐波量是指三相平衡工况下 ,SVC 本身产生的谐波吸收谐波能力主要取决于容性部分滤波器的设计 ;SR 噪声大 , 一般通过特殊设计隔音间改善 ;表中列出的损耗是指大中型装置 (20 MVA 及以上) 的额定损耗 ;若容量较小 (如 10 MVA 以下) ,则损耗将增大 。
型 式 英文缩写 无功输出 动态响应时间 分相调节 限制过电压能力 自生谐波量 吸收谐波能力
噪音 损耗率 直接接入超高压 控制灵活性 运行维护
表 1 目前常用的几种 SVC 性能比较
自饱和电抗器
可控硅控制电抗器 可控硅控制高漏抗变压器
SR 连续 、感性/ 容性
约 10 ms 不能 很好 小 好 大
第 29 卷第 3 期 2006 年 6 月
四川电力技术 Sichuan Electric Power Technology
Vol . 29 ,No. 3 Apr. ,2006
平衡时产生较多谐波电流 。工作点受电压波动的影 响较大 ,因其制造工艺复杂且价格较高 ,在大容量领 域也难以广泛应用 。 1. 4 可控硅控制高漏抗变压器 ( TCT)
基于 IGBT 的 H 桥逆变器长期工作在大电流情 况下 ,开关损耗非常严重 ,会造成装置总体效率不高 。
4 级联多电平拓扑静止无功发生器
图 4 可控硅短路绕组结构 (相控方式可选)
和图 2 原理一样 ,主磁通在低压绕组逐步短接 (可控硅逐步导通) 过程中被逐步挤出主铁芯柱 ,从而 实现一次侧容量的分级或连续调节 。可以设想 ,若变 压器二次侧并联电抗器支路参数配合合理或二次低 压绕组数目足够多 ,则分级容量能够达到很小数值 , 可以近似为连续调节 。同时 ,一次侧表现为线性电 抗 ,实现无谐波注入 。
摘 要 :概述了国内外静止无功补偿器的研究现状及四主要装置结构 、功能的不同特点 ,介绍了静止无功补偿装置的 最新发展动态及研究成果 。 关键词 :无功补偿 ;静止无功补偿器 ;高漏抗变压器 ;可控电抗 Abstract : The research status of static var compensator (SVC) in China is described as well as the structure and function characteris2 tics of four main devices , and the latest developing trend and research achievements of SVC are introduced. Key words : reactive compensation ; SVC ; high - leakage impedance transformer ; controlled reactor 中图分类号 :TM71413 文献标识码 :A 文章编号 :1003 - 6954 (2006) 03 - 0026 - 03
特点是反应时间快 ,适用范围广 ,分相调节装置 本身不产生谐波 ,损耗小 ;但它只能分级调节 ,且价格 较高 。10 kV 以上难以广泛应用 ,1 kV 以下使用很 广 ,进口设备最高用在 8 kV 。 1. 3 自饱和电抗器 (SR)
优点是勿需复杂的控制系统 ,维护较简单 ,反应 时间较短 ,运行可靠 。缺点是噪音大 ,本身在三相不
诸如炼钢电弧炉 、电气化铁道 、可逆式大型轧钢 机等动态变化的非线性负荷在运行时 ,其有功与无功 功率随时间作快速变化 ,导致供电电压波动或闪变 、 波形畸变 、功率因数恶化以及不平衡负荷引起三相电 压动态不平衡 ,从而使电网电能质量恶化 。近年发展 起来的静止型无功补偿装置 ( SVC) ,是一种快速调节 无功功率的装置 ,已成功地应用于冶金 、采矿和电气 化铁路等冲击性负荷的补偿上 。这种装置在调节的 快速性 、功能的多样性 、工作的可靠性 、投资和运行费 用的经济性等方面都比传统调相机有明显的优势 ,取 得了较好的技术经济效益 ,因而在国内外得到了快速 发展 。
图 2 BBC 公司提出的 TCT 接线图
20 世纪 70 年代后期 ,前苏联学者提出一种助磁 式可控电抗 器 MVTCR (Magnetic Valve Thyristor Con2 trolled Reactor) ,中间主铁芯柱一分为二 ,分别绕以上 、 下两个绕组 ,中间部分交叉连接 。此外 ,另有两个绕 组由外接电源和可控硅供电 ,由此产生的直流助磁在 两个分裂铁芯柱内自我闭合而不向边柱铁芯流出 。 其后对其结构进行了改进 ,即在 4 个绕组的中间部分
然而 ,一些具有技术先进性的动态无功补偿设 备 ,如 SVC、STATCOM 装置造价高昂 、维护复杂 ,可靠 性方面也很难达到人们的期望 ,不能直接接入超 、特 高压电网 ,离在电力系统中被广泛应用还有距离 。因 此寻求更为经济可靠的可调无功电源成为研究的热 点 。磁控式可调电抗器由于其特殊结构可以直接接 入超 、特高压电网连续调节容量 ,但响应速度较慢 ,制 作工艺复杂 ,同时有效材料的消耗较大 ,损耗也是一 个问题 。由此研究人员又提出一种基于变压器形式 的高速可控电抗器以解决上述不足 。随着电力电子
表 1 中列出了以上四种型式的综合性能比较 。
2 可控电抗器的无功补偿装置
20 世纪 70 年代英国 BBC 公司推出的 TCT 装置 单相接线如图 2 所示 ,其中高压主绕组 1 和低压控制 绕组 2 之间的漏抗电压为 100 % , K为双向可控硅 ,改
变它们的导通角 ,可使电抗值在极小的励磁容量到全 容量之间平滑调节 ,绕组 2 的电压很低 ,故可控硅的 选择比较容易 。图中 3 为补偿绕组 ,它与其他两相的 相应绕组接成三角形 ,以便为 3 次及其奇次倍数的谐 波电流提供通道不使其注入电网 。这种电抗器的特 点是其响应时间极短 ,只有 0. 01 s ,曾在加拿大超高 压电网中采用[1 ,2] 。由于必须采用滤波装置 ,而且损 耗过大 (达到 2 %) ,因而使用范围受到限制[11] 。