动态无功补偿(收集5篇)

动态无功补偿篇1

关键字牵引变电所高次谐波功率因数有级调压高压动态无功补偿谐波抑制APF

1、引言

陇海线天兰线和谐（交直交）大功率系列机车的运行，虽然显著的改善了牵引供电系统的电能质量（机车本身功率因数的提高，系统网压和谐波），但与传统的电力机车（交直）相比最显著的特征是谐波特性不同，对原有电气化铁路牵引供电系统在无功补偿及谐波抑制方面产生了新的影响。

1.1存在问题举例

(1)2010年11月份以后天兰线天水变电所静态电容补偿断路器多次因过电压、谐波过电流而频繁跳闸。三阳川变电所、甘谷变电所静态电容补偿断路器也因过电压、谐波过电流而跳闸的次数有所增加。

（2）2010年11月份以后天兰线天水变电所、三阳川变电所、甘谷变电所等所由于母线电压的瞬间升高造成27.5KV所内自用变二次输出电压的瞬间波动致使所内直流系统监控装置模块、充电机模块多次烧损。

（3）2011年6月份后鉴于和谐大功率系列机车自身无功补偿系统功率因数提高，三阳川变电所退出A相、B相电容补偿、甘谷变电所退出A相电容补偿，但致使静态补偿装置滤波功能失去作用。

（4）为保证牵引变电所交直流系统的正常运行，2011年6月份后，天兰线多座变电所退出了27.5KV自用变，投入了10KV自用变，但造成电力经营成本核算的困难，当电力10KV贯通线在检修和出现故障时，所以只能投入27.5KV自用变。

1.2母线电压波动及交直流设备烧损的原因分析：

(1)和谐系列（交直交）大功率牵引机车的主回路的两个特点对牵引供电系统影响较大，一是高次谐波含量多（17-51次），低次谐波含量少。二是采用再生制动方式。机车谐波源的幅值是随着位置和时间变化的，并与机车运行状态有较大的关系。原有韶山系列（交直）电铁系统中，谐波的含量主要以3、5、7次谐波为主，原有静态补偿装置的滤波装置能有效地抑制3、5、7次谐波，尤其是3、5次谐波，但对高次谐波的抑制作用不明显。当接触网阻抗参数同机车匹配造成谐波电流放大时，放大了谐波电流引起电压畸变，畸变的电压进一步致使机车谐波电流增大，系统谐振过电压几率增大，当形成谐振过电压时，造成牵引变电所母线电压异常波动。

（2）和谐系列（交直交）大功率牵引机车自身无功补偿装置以使牵引供电系统功率因数大幅度提升，但固定补偿装置的补偿容量在补偿过程中是不会发生变化的，极易因无功负荷小于补偿容量而造成过补状态，会造成无功累加电量增大，严重时会引起功率因数的大幅度跌落，造成牵引变电所母线电压的异常波动。

（3）目前天兰线各变电所使用的交直流充电机的充电模块对谐波电压的抑制功能较差，整流模块工作时自身也会产生较大的电流畸变，这个畸变的电流流经电网时也会产生新的谐波电压，同时和牵引网中高次谐波电压直接叠加在交流屏交流元件上，形成过电压状态。

2、有级调压式高压动态无功补偿系统

如果补偿装置能够根据供电臂牵引负荷变化动态提供系统所需的无功补偿容量，就会避免过补现象的发生。

2.1调压式高压动态无功补偿系统的工作原理

动态补偿是根据感性无功变化，及时调节补偿电容器发出的无功容量。改变无功总量有两种方法：一是改变投入的等效电容量，另一个是改变电容两端的电压。传统补偿方式采用的是改变投入的等效电容量的方法，调压式高压动态无功补偿系统采用的是第二种方法。

（1）

因(Xc-Xl)为固定阻抗，所以补偿容量Qc与U2为平方关系，如果我们调节电容器两端的工作电压，就可以调节电容器发出的无功总量，实现动态无功补偿。

补偿系统采用特殊设计的深度调压变压器，实现大范围动态调压。调压装置在高压无功补偿自动控制装置的控制下根据系统感性无功的变化，动态调节电容器两端的电压，通过特种调压变压器实现动态无功的馈送。由计算机构成的高压无功补偿自动控制装置，通过实时采集电网的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功功率、系统谐波含量、电压波动情况等，利用模糊控制技术调节有载分接开关，实现动态优化补偿，并达到无功补偿容量随系统负荷无功容量的变化自动跟踪的目的。

2.2调压式高压动态无功补偿系统总体结构

本系统主要由五部分组成：深度调压无功补偿变压器、真空有载调压开关、补偿电容器组、保护系统、测控系统。

2.1系统示意图

2.3调压式高压动态无功补偿系统系统优点

有级调压式高压动态无功补偿装置，属高压电力系统无功补偿设备，主要特征是设有特种自耦调压变压器与有载调压分接开关配合，受控于高压无功补偿自动控制装置，根据被补偿系统感性无功功率的变化动态调节补偿电容器的工作电压实现动态无功补偿。它具有可靠性高、动态调节范围宽、容量大、系统附加损耗小、对电容没有冲击且能延长电容使用寿命、补偿电容量的调节不改变谐波吸收比等优点。

2011年1月份，天兰线天水变电所对原有静态补偿系统进行了更换改造，采用调压式高压动态无功补偿系统，自2011年2月-11月，无功补偿稳定，功率因数均值达0.97以上，有效改善了供电质量。但是，其对高次谐波抑制方面效果不明显。

3、调压式高压动态无功补偿装置在谐波抑制存在的问题

虽然调压式高压动态无功补偿装置有着诸多的优点，对滤波补偿系统滤波的影响，可忽略不计，但在设计理念上主要是进行无功功率的补偿，兼顾了3、5次谐波的滤波功能，它与传统的静态补偿装置相比只是仅仅增加了特种单项有载调压变压器，克服了欠补偿和过补偿的问题，但对牵引供电系统高次谐波抑制方面效果不强。

4、高次谐波的抑制措施

4.1对高次谐波引起网压异常波动的治理措施，一方面是降低机车本身的高次谐波电流值，即在机车上加装RC高通滤波器等方法。二是在牵引供电系统变电所增加滤波装置。

图4.1电气化铁道谐波、无功治理方案

4.2有源电力滤波器在牵引供电系统的应用

采用有源电力滤波器（ActivePowerFilter,简称APF）是牵引供电系统谐波抑制的一个重要发展的趋势。APF是一种新型谐波和无功补偿装置，在补偿无功的同时有源滤波器能对谐波进行有效治理。其基本原理是：通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。按照与补偿对象的连接方式，APF可分为串联型和并联型。串联型APF不能进行无功补偿，且绝缘困难，维修不变，因此，它的实用性受到限制。

大容量的有源滤波器造价高、功耗大，在实际应用中受到限制。为了获得较好的滤波特性且降低造价，人们提出了有源与无源混合滤波器方案。在混合滤波系统中，对于负载侧的谐波电流源，有源滤波器被控制为一个等效谐波阻抗，它使无源和有源滤波器总的串联谐波阻抗对各次谐波都为零，从而使所有的负载谐波电流全部流入无源滤波器支路，达到提高无源滤波器滤波效果的目的，此时有源滤波器的输出补偿电压为所有负载谐波电流流过无源滤波器时产生的电压。这样充分发挥LC无源滤波器和APF各自的优势，尽量减小APF的容量，解决了绝缘和最佳投资的问题。

5、结束语

随着既有线电力机车的不断更新，牵引变电所现有补偿装置在高次谐波抑制方面效果差的缺点的显现，对牵引供电设备运行安全造成了严重影响。所以，如何更好的实现铁牵引变电所无功补偿，谐波治理，更好的实现环保运输节约能源消耗是当今需要考虑的关键问题。

参考文献

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[4]吕润徐：电气化铁路电力牵引机车牵引负荷的谐波分析[J]。山西电力技术，1985:4-5。

[5]贺威俊、李群湛、刘学军：牵引变电站综合自动化与专家系统运用研究，[期刊论文]-铁道学报，1996(02)。

[6]曹东白、丁树奎、杨建国：高速铁路牵引供电系统设计要点及国际合作，1995。

动态无功补偿篇2

【关键词】谐波抑制；无功补偿；电能质量；晶闸管投切电容器；晶闸管控制电抗器

0.概述

中友中板厂全称无锡市中友不锈中板有限公司，属金属冶炼及压延加工行业，主要从事不锈钢中板、低合金中板、锅炉板、容器板的冶炼与轧制，其中不锈钢中板目前国内仅有三家生产企业之一。公司目主要的大功率生产设备有两台60吨电弧炉、三台30吨中频炉、两台3000T轧机使用一台2800kW的直流电机、二台3000T轧机使用三台4300kW的直流电机、一台4000T的精轧机使用一台5700kW的直流电机、三台1250kW除尘电机为交流异步电机、一台1250kVA的交流异步辊道电机、一台1000kW的电阻加热电炉。

该厂由于设备和生产原因，用电功率因数较低，用电质量差。每月都要额外支付数万到数十万的力调电费。表1为该厂2010年来部分月份电费情况。

1.原因分析

对中友中板厂的几种主要设备从其工作原理上进行电能质量分析可知，该厂负载对电网的影响主要有几种情况：

（1）电弧炉工作时产生的谐波、无功、闪变、三相负载不对称等情况，同时由于电弧炉工作状态的不确定性，在产生谐波时不仅产生特征次谐波，也会产生非特征次谐波。

（2）晶闸管整流电路不仅产生大量谐波，也要消耗无功，且功率因数随着控制角的增加而降低。当负载降低时，功率因数也随之降低。

（3）异步电动机虽然是线性负载，在起动与空载时起功率因数均较低，尤其在起动瞬间需消耗大量的无功功率，对电网造成无功冲击。另外异步电机在负载运行时的0.8～0.85功率因数也不能满足国家《功率因数调整电费办法》所规定的功率因数0.9的要求。

2.采取措施

2.1TCR+TSC+LC控制法

按系统所需的无功补偿值投入适当组数的电容器，并略有过补（补成容性），再用TCR的感性无功来补偿过补部分的无功。同时，LC滤波器滤除谐波，对于3、5、7、11次谐波采用单调谐滤波器，即TCR+TSC+LC控制法。

晶闸管控制电抗器TCR和晶闸管投切电容器TSC都采用三角形联结。因为采用三角形联结有很多优点：一是可以避免线电流中产生零序分量；二是可以将次谐波电压互相抵消；三是各个元器件的绝缘水平与电网额定电压的等级一致，使用中的同步信号可直接取自相应的线电压。

晶闸管阀的接线方式有晶闸管与大功率二极管反并联和晶闸管反并联两种接线方式。由于采用晶闸管与大功率二极管反并联方式时，晶闸管和二极管上承受的最大电压为2倍线电压峰值。而采用晶闸管反并联接线方式时，电容器是在电压过零点时投入，电容上没有预充电，晶闸管阀所承受的最高电压为线电压峰值，可以减少晶闸管阀串联的个数，降低控制装置的成本。所以本装置采用晶闸管反并联接线方式。

TCR+TSC+LC动态无功补偿装置监测系统不仅负责采集装置各组成部分的主要状态变量，进行简单计算或逻辑分析后对其进行显示，而且对TCR+TSC+LC动态无功补偿装置系统当前所处的状态进行实时判断，必要时发出报警信号或紧急操作指示，从而为预防和避免动态无功补偿装置装置出现故障提供了可靠、有力的保证。TCR+TSC+LC动态无功补偿装置保护系统则保障TCR+TSC+LC动态无功补偿装置能够安全并入电网运行，一旦系统出现故障，装置不会受到损坏；而装置出现故障后也不会对系统造成破坏性的影响。TCR+TSC+LC动态无功补偿装置控制系统则是装置中最为关键的部分，它指挥整个装置按照预先设定的运行特性进行工作，其设计的好坏直接关系到整个装置的性能。

2.2中友中板厂混合型动态无功补偿系统运行分析

该系统于2012年9月12日投入试运行，我们于15日对电网质量情况进行了主要包括谐波电流，功率因素等电能质量数据。

（1）对LC滤波系统投运前进行单独测量电流波形，得出3次、5次、7次、11次、13次谐波电流均超标，且超标严重，分别为65.32A，78.56A，34.72A，21.23A，23.32A。对混合型动态无功补偿系统投运前进行电压电流波形测量，6KV负荷注入6KV系统侧的母线电压总畸变率为5.06%，远远超过国家限制3%。功率因素也很低，只有0.75。

（2）对混合型动态无功补偿系统投运后负荷注入系统的谐波电流进行测量得出数据全部达标。电压畸变率也达到国家标准，满负荷情况下，功率因素达到0.92，也符合国家规定要求。

（3）根据这个测试结果不难看出中友中板厂生产过程中，只要这套混合型动态无功补偿装置正常运行，整个厂里的负荷不会对电网产生不良影响。

以上三大类负载是该厂主要的谐波与无功及闪变的污染源，针对这三种负载进行相应的谐波与无功治理不仅可降低其对电网的影响，提高供电效率及供电质量。同时由于用电质量的改善也能为该厂节约大量的电费，提高经济效益。

3.结论

本文针对大功率负荷下谐波及无功的特点和无功补偿的性能指标作了分析，以无锡中友中板厂的谐波及无功补偿为课题背景，通过对混合型动态无功系统的工程实例调试和系统研究，得到以下结论：

（1）通过对大功率负荷下谐波及无功的特点的研究与分析，设计出现场实用的滤波及补偿方案。

（2）建立了基于混沌遗传算法的LC滤波器优化方案。运用该方案的优点是：补偿及滤波装置未投入运行前便可预知其运行时的各项电力技术指标，经过调整可以设计出较为理想的无功补偿及谐波滤波装置，避免了盲目性，对于装置的设计质量起到了保证作用。

（3）在动态无功补偿方面，本文采用TCR+TSC的混合型补偿方法。在TSC投切上设计了不等容分组的非线性投切的投切法，保证了每组电容组的使用效率，在满足限定条件下总是投入容量较大的一组补偿电容器。

（4）大型轧钢厂的负荷均为冲击型负荷，在运行时产生大量的谐波及无功，实践证明SVC必须与工程同步。

动态无功补偿篇3

关键词：无功补偿；复合开关

1动态无功补偿复合开关的工作原理和主要技术特点

目前电力系统整理的无功补偿方案有接触器投切电容器、复合开关投切电容器、晶闸管投切电容器这三种。复合开关投切电容器无功补偿装置，其投切开关是晶闸管和接触器并联的复合开关，其主要作用是用晶闸管控制电容过零投切，以降低传统接触器投切的电流冲击，电容器投入后再由接触器旁的路晶闸管，使电容运行。

动态无功补偿复合的主要技术特点有：

实现动态补偿，可对频率和大小都变化的无功功率进行补偿，对补偿对象有极快的响应。动态补偿不容易和电网阻抗发生谐振，且可以跟踪电网频率的变化，故补偿性能不受电网频率变化的影响。

（1）过零投切：断口电压为零时，开关接通；电流过零时，开关分断。由于采用了过零触发技术，因此可使射频干扰降低到最低程度。

（2）功耗小：由于采用了磁保持继电器，控制装置只在投切动作瞬间耗电，平时不耗电且磁保持继电器的接触电阻小，不需要外加散热片或风扇，降低了成本。

（3）无谐波：磁保持继电器吸合后，没有非线性电阻，不会产生谐波。

（4）抗干扰：具有低阻抗的特点，可以抑制干扰，消除噪声。

（5）保护功能：欠压保护，当系统电压低于160V时开关自动分闸；缺相保护，当系统电压缺相时，开关拒合闸（适用于三相连结的开关）；停电保护，系统停电后开关自动分闸，当系统恢复供电后开关不会自动合闸。

开关合闸波形图：

2动态无功补偿复合开关在实际运行中存在的主要问题

（1）由于国内大多数的动态无功补偿复合开关采用的接触器都是普通的机械触点开关，因此动作速度较慢，在负荷动态变化特别频繁，要求响应速度和投切精度很大的场合，常常不能满足补偿要求。

（2）当用户同时使用大量三相用电设备时，必须投入三相电容补偿，而复合开关的接触器很难达到三相同时投切的质量要求。

（3）由于零点检测出现误差或电网、线路及其他因素的干扰，打乱动态无功补偿控制器及复合开关正常的工作程序甚至导致其失控。

3影响动态补偿复合开关稳定工作状态的主要因素

3.1电源因素

由于电子电路通过电源电路接到电网，所以电网的噪声通过电路干扰进入电子线路，这是影响复合开关工作稳定的主要原因之一。电源因素可以从以下三种情况来详细考虑。

（1）通过电源变压器的耦合。变压器是电源电路中最常见的元件，它的初级接在电网电源，次级则按设计要求得到各种交流电压，然后再经过整流滤波和稳压等电路，得到供线路工作所需要的直流电压。在研究电网高频尖峰脉冲如何穿越变压器而传播时发现，变压器初、级的交流电磁耦合并不是这种噪声的主要传播途径。事实上，这个传播途径是由变压器初次级间分布电容所造成的。由于变压器的初级线圈靠得很近，这两部分间的分布电容通常有数百PF。这种分布电容不仅电容量大，而且有良好的频率特性，对高频噪声的阻抗很低。

（2）电源本身的过压、欠电压、停电等故障引起的电源噪声。任何电源及输电线都存在内阻，正是这些内阻引起电源的噪声影响了复合开关的稳定工作。如果没有内阻存在，无论如何噪声都会被电源电路吸收，在电路中不会产生干扰电压。

（3）浪涌、下陷、尖峰电压与其他电源干扰因素。用户本身大功率设备的不断接通和断开，特别是大功率电动机，接通瞬间需要很大的启动电流，并可持续几百毫秒，从而在输电线路内阻上将产生很大的压降，这是电网中产生电压瞬变（浪涌、下陷）的主要原因。这些噪声叠加在正弦交流电压上沿线路传输，在所到之处引起干扰，如果幅度过大，会毁坏系统。

另外，设备接地不良，输电线、汽车打火、无线电发射以及电弧等幅射源、地线过长等等，都会使复合开关无法正常工作。

3.2线路及其他因素

如果动态无功补偿控制器线路板设计不合理，使元件的排列不合理，或者线路中元件之间的布局不合理，就有可能出现线路本身的干扰源，使单片机系统误动作。

4动态无功补偿复合开关优化探讨

针对以上存在的问题，我们提出几点优化方案：

（1）采用晶闸管和交流低压真空接触器并联组成动态无功补偿复合开关的主体，以取代普通的机械型接触器。

因为真空接触器具有接通、分断能力大、电气和机械寿命长、在恶劣条件下工作可靠性高等优点，适合于电力系统中，供远、近距离接通和分断电路以及在重任务条件下的频繁启动和控制。

CKJ12型(EVS)系列交流低压真空接触性能参数：

（2）对接触器的触头系统进行改进，通过控制中间相触头的分断时刻，可达到三相触头均在电流过零点前分断电路，实现三相电路的同步分断。实现同步分断的关健是要有性能良好的电流传感器，用来检测主电路的电流。这种电流传感器与传统的电流传感器相比具有更强的抗干扰性能，在强大的电磁干扰（包括电弧干扰和电动力干扰）的影响下，要能够准确的反映主电路的电流变化情况，尤其能够检测到准确的电流零点。

（3）复合开关硬件部分。

①改良动态无功补偿控制器的单片机系统复位电路设计。通常单片机都有一个复位引角，用于系统的复位。但复位电路易受电源波动的影响，当单片机电源受到干扰后，电压下降至低电平时，复位端电位也随之下降至低电平，使单片机无法正常工作。

②动态无功补偿复合开关采用光电隔离的电路。光电隔离的目的是割断两个电路之间的联系。复合开关的控制回路采用美国摩托罗拉公司最新推出的光电新器件――光电双向可控硅驱动器，作为其主要控制元件。

此元件由输入、输出两部分组成。输入级是一个砷化镓红外线发光二极管（LED），该二极管在5-15mA正向电流作用下，发出足够的红外光，触发输出部分。输出级为具有过零检测的光控双向可控硅。当红外发光二极管发射红外光时，光控双向可控硅导通，发出控制信号触发主控零件。由于采用了光电隔离，并且能用TTL电平驱动，它很容易与单片机接口进行自动工控设备的适时控制。提高了线路的稳定性。

③接地技术。一种是为了保证人身或设备安全，而把设备的外壳接地，这种接地称之为外壳接地或安全接地；另一种是为电路工作提供一个公共的电位参考点，这种接地称之为工作接地。

复合开关电路采用工作接地，电流传感器则采用外壳接地系统。为了减少电流信号回路的电磁干扰，送入单片机的信号采用了带屏蔽的双绞线，双绞线的屏蔽层连接到机壳上。

④屏蔽技术。电源变压器采用初级间加屏蔽层接地以解决电网干扰问题。以金属板、金属网或金属盒构成的屏蔽体能有效对付电磁波幅射的影响。

（4）控制器软件部分。

除了在硬件采取必要的抗干扰措施外，在单片机程序设计中，充分挖掘软件的抗干扰能力，采取一定的措施，将干扰的影响抑制到最小程度。

①使用监视定时器。程序在运行过程中，有时由于某种噪声干扰的影响，会出现程序“乱飞”现象，影响系统正常工作。这种情况可采用PLC单片机内部具有的监视定时器WDT来监视系统。因为在系统正常工作时，程序每隔一定的时间清除计数器，而计数器按时针脉冲加法计数。当这一时间短于监视定时器的溢出时间时，计数器永远不会溢出。但如果系统受到干扰时，程序的正常执行顺序被破坏，便不能在计数器溢出之前清除计数器，从而不会发生计数器溢出的情况。所以可把计数器溢出作为系统受到干扰的标志。

动态无功补偿控制器通过设置状态寄存器可设置定时器溢出时间，在程序执行期间利用CLRWDT指令清除定时器，从而防止程序正常执行时的定时器溢出，并使系统复位，可有效地消除干扰的影响。

②软件陷阱。通常CPU的ROM存储区存在着大量的未用空间，而当程序受到干扰后，经常会跳到这些地址上。为了捕捉到这种干扰，可在这些区域设置陷阱――引导程序片段，一但程序落入这片区域时，就将其引导到特定的处理程序上而恢复正常。这种措施的优点是抗干扰、处理简单，缺点是其与CPU未用的存储数量有关，未用的空间越多，则捕捉到干扰的概率越大，故具有一定的局限性。

③软件抑制电源干扰。实际运行中会有一部分电源噪声窜入系统，造成软件复位，扰乱程序的正常执行顺序。为了抵御这种干扰，在程序的开始位置安排了一段程序，此程序可以决定复合开关的投切动作。

系统在初始化后，进入条年审查状态，根据电压、电流检测单元所测的电压、电流信号决定系统当前的工作状态，保证系统的可靠运行。

④数字滤波。控制器单片机计算吸合电压、释放电压时采用数字滤波的方法，可以消除由于电子、电磁干扰造成的采样信号不准确导致误动作的问题。

参考文献

［1］王建元,纪元超.一种自动无功功率补偿模糊控制策略的研究［J］.中国电力，2002.

［2］韦巍.智能控制技术［M］.北京：机械工业出版社，1997.

动态无功补偿篇4

【关键词】无功补偿电容器中性点动态

基于用户与各个部门要求越来越高的用电质量影响下，针对电网跟用户而言，无功动态补偿显得非常关键。借助无功补偿，可以实现低压电网功率因素的提升，进而实现降低能耗的目标。下面，笔者分析了无功动态补偿的基本方式、原理、实现策略。

1动态无功补偿的基本方式

动态无功补偿设备借助电容器组与感性元件实时地调整无功，其中改变的感性无功，即系统当中提供或者是结合应用场合的特征添加于无功补偿系统由感性元件提供，而对于固定容量的容性无功而言，其是由电容器组提供的。几组电容器以及感性元件一起实现并联，基本等容量跟电容器组分别是一个开关。这样不但能够对输出的容量进行控制，也能够投切进行控制，电容器容量不可调，属于固定投切的。容性无功被一系列的电容固定地进行投入，这样跟系统感性无功相比，剩余的容性无功形成，并且剩余无功可以进行动态性地补偿。主控制器结合系统电流以及系统电压对实时无功进行有效地计算，且结合大范围无功投切电容与小范围无功调节角度来补偿系统的无功。

2动态无功补偿控制的原理分析以及实现策略

动态无功补偿设备的实现方式是结合系统的工作现状与实时无功进行。结合系统的无功，控制系统能够对一系列的电容组进行控制，从而使基本的目标――恒定无功的控制对策实现。控制系统能够结合面板的旋钮开关各自处在异样的状态当中。系统能够独立运行两种状态，即所谓的自动运行以及手动运行状态。

作为一种半自动状态的手动运行状态来讲，控制器结合系统的无功功率，在自动地进行调整之后可以将无功功率有效地发出，然而，用户能够结合系统的无功对电容进行自动地投切。工作过程中可控硅可以导通的最小角度是min，而最大角度是max，其也体现了可以发出的最大感性无功以及最小感性无功。在母线欠压或者是过压的现状之下，被看作故障且对脉冲进行有效地封锁。

在自动运行状态之下，控制器部件在进行自动调整之后可以将无功发出，而且能够投切电容组，从而投切电容组，最终使大范围的无功调节实现。

倘若=min且Nc≥1，以及Qs-QtTc的时间，那么切下一组电容器，即Nc=Nc-1。

倘若=max且Nc≤Nmax以及Qs-Qt>-A%*Qc，且不间断地保持t>Tc的时间，那么投入一组电容器，即Nc=Nc+1。

基于自动化工作的现状之下，倘若母线欠压或者是过压，也就是U>Ugy或U

可控硅导通角度是，系统的实时无功是Qs，工作过程中电容组的投入数目是Nc，也能够设置其他一些参数，其具体含义如下所示：

给定的最大相角：max，即工作过程中可控硅不禁止的最大导通角度。

给定的最小相角：min，即工作过程中可控硅不禁止的最小导通角度。

欠压门限值是Uqy以及过压门限值是Ugy。

Qt：系y目标的无功数值，其决定因素是最小无功与最大无功，要么是通过目标无功进行设置。

Qc：电容器组容量。

A：投切弹性系数。

Tc：投切去抖时间。

Nmax：最大电容器组数。

倘若场地开关跟一系列的电容器对应一开关，那么这种情况下的电容器组属于循环的投切，如此一来，能够均匀地应用一系列的电容器，从而使开关与电容器的应用年限延长。能够结合场地现状（电容充放电时间）灵活地设置投切去抖时间，如此一来，能够有效地防止电容开关频繁地进行动作。

3结语

总而言之，无功补偿可以实现电网系统的大大优化，从而提升电能应用率与电压质量。为此，将无功补偿应用于配电网当中，属于一项建设意义的节能对策。针对各种无功功率来讲，应当结合其具体的应用原理，选用异样的无功补偿设备与方法，从而实现无功功率因数的提升，最终大大地降低用户端、配电变压器损耗的降低。

参考文献

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[2]申凤琴.电工电子技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2008：52-61.

动态无功补偿篇5

【关键词】SVC；静止型无功补偿；安全经济运行；调试

一、使用无功补偿的必要性

目前，我国电力网平均线路功率损耗比国外发达国家高出2～4个百分点。就全国讲，线路损耗约占4-12%，其中主要是无功分量引起的损耗，若无功线损降低50%～60%，一年便可节电500亿kWh左右，相当于半个三峡工程的发电量。这种不消耗一次能源，便可增大发电量的工程是绝好的绿色工程，且投资极小，见效快。因此，要通过合理配置无功补偿设备，合理安排运行方式，优化无功潮流分布，提高无功管理水平，减少受端无功功率损耗，提高功率因数，降低网络损耗，提高发、供电设备利用率，提高无功补偿设备运行水平。具有非常大的经济效益和社会效益。

二、查干淖尔矿110kv站TCR型SVC参数

1.查干淖尔矿110kV变电站10kV侧最大短路容量：57.94MVA；最小短路容量：46.68MVA。

2.TCR部分的主要技术性能

（1）晶闸管阀组：额定电压：10±10%kV，额定容量：10000kvar。，运行频率：50±1%Hz，绝缘配合：满足中国国标GB311.1-1997

（2）控制系统为全数字控制系统，控制系统响应时间：

（3）相控电抗器为：干式、空芯、铝导线、环氧树脂浇灌、双线圈、户外型，额定电压：10±10%kV，额定容量10000kvar，运行频率：50±1%Hz，过电流能力：1.1倍额定电流长期运行，温升：≤60℃

3.FC部分的主要技术性能

（1）交流滤波电抗器为干式、空芯、铝导体，环氧树脂浇灌，调节范围为±5%，额定电压：10±10%kV，运行频率：50±1%Hz，过电流能力：1.3倍额定电流长期运行，温升：≤60℃

（2）交流滤波电容器组为：电容器为全膜介质、内熔丝、内置放电电阻、双套管、不锈钢外壳，额定电压：10±10%kV，电容器的温度系数：α绝对值≤4×10-4/K，电容器的介质损耗：tgδ≤0.0003，电容器的外壳的耐爆裂能量：≥12KJ，电容器在1.1Un、1.3In下长期运行

4.设备安装条件

TCR晶闸管阀组、控制柜、FC设备户内安装，相控电抗器为户外安装

三、无功补偿的控制策略

正常运行时，电容全部投入运行，TCR接入10kv母线，无功补偿控制器接受到无功参数后，经过计算，可实现和功率因数运行，自动通过晶闸管调节无功补偿的动态容量。因无功补偿控制器安装在晶闸管阀，为了更好地监视无功补偿状态，通过RS232接口接入自动化系统，能够在主控室更好地监视到无功补偿的运行状态及各项运行参数。

四、调试中注意的问题

1.散热问题

晶闸管阀组的发热量大，而阀组室因防尘等原因需要是封闭的，因此除了阀组单元本体配备的散热器外，还要配备一主一备两台大功率空调。

阀组控制系统有温度故障保护，当温度大于正常运行温度时，自动弹出“温度保护”动作警告，当温度降低后才可重新启动SVC设备。因此，运行当中要加强对阀组的巡检，如发现温度高，尽快做出散热措施（开空调等），以防止因温度过高造成SVC设备跳闸。

2.晶闸管的击穿事故

在调试过程中，晶闸管是整个系统中最容易出现故障的原件，曾多次发生晶闸管击穿故障，当晶闸管击穿时报警，SVC报故障并立即跳闸。检查晶闸管电阻值是否正常，如正常，检查阻容吸收电路电阻值是否正常。在本工程调试过程中，如果晶闸管实际击穿的次数较多，主要原因是电网电压不稳定，且晶闸管设计容量偏小造成的，可更换设计1.5倍的晶闸管，解决问题。