無功補償裝置及應用(五)

摘要：本文講述了無功補償的基本概念，介紹了各種無功補償裝置的原理和應用。
關鍵詞：無功功率；補償；裝置；應用

(上接總第122期P．40)
電壓閉環(huán)控制的原理框圖如圖17所示。圖中的Uref為參考電壓。從圖18所示的TcR+FC型SVC的電壓一電流特性中可以看出，改變Uref，也就是改變特性在縱坐標軸上的截距，使特性的水平段上下移動。縱坐標軸左部分的特性相當于反向并聯(lián)晶閘管的導通角為零，僅有固定的補償電容器FC并聯(lián)在母線上的情況。而縱坐標軸右部分的特性相當于反向并聯(lián)晶閘管導通，TCR接在母線上，并與FC并聯(lián)的情況。此時，IL所對應的感性無功功率與IC所對應的容性無功功率的差值，即為負載的感性無功功率。

在介紹線性化環(huán)節(jié)時，曾說過線性化環(huán)節(jié)的作用是實現(xiàn)Bref與BL之間的線性關系，BL線性跟蹤Bref。但在電壓閉環(huán)控制中，參考信號為Uref。此處，Bref與Uref是等效的。
另一點需要說明的是，U～F應為直流信號，圖l6和圖17中的電壓檢測單元除包括電壓檢測以外，還應包括整流和濾波單元。這樣，得到的U～的反饋信號U～F才是直流信號，與Uref比較后，得到其差值△U，△U經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器和包括線性化環(huán)節(jié)在內(nèi)的觸發(fā)單元得到導通角為θ的觸發(fā)脈沖序列，得到穩(wěn)定的輸出電壓U～。
從以上分析可知，TCR+FC型SVC的電壓一電流特性在縱坐標軸上的截距是由參考電壓Uref決定的，而該特性的斜率是由比環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)決定的，所以，改變PI調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)就可以改變特性的斜率。
混合型SVC的電壓一電流特性如圖19所示。實際上，特性0―1―1′，0―2―2′，0―3―3′和0―4―4′分別是圖13中并聯(lián)的補償電容器分別為1組、2組、3組和4組的TCR與補償電容器配合使用時的電壓一電流特性。由此所形成的混合型SVC在補償電容器組切換時，與TCR的控制相配合，其最大的容性無功功率和相對應的最大的感性無功功率的電壓一電流特性為0―4―1′。在補償電容器組進行切換時，TCR的控制器應隨著補償電容器組的投入或切除，發(fā)出相對應的控制信號，實時地調(diào)整TCR的觸發(fā)導通角，使所增加的容性無功功率(補償電容器組投入)或減少的容性無功功率(補償電容器組切除)被TCR的感性無功功率的增加或減少所平衡。為了防止在切換點發(fā)生斷續(xù)，要求TCR的感性無功功率略大于補償電容器切換時的容性無功功率。

如前所述，在TCR+FC型SVC中，要求TCR的感性無功功率大于FC的容性無功功率，這樣，若FC的補償容量很大，則TCR的補償容量會更大。但在?昆合型SVC中，TCR的補償容量只要滿足“在線”的補償電容器的補償容量即可。混合型SVC的這個優(yōu)點也帶來了不足，即在實際運行中，應盡量避免補償電容器組的過于頻繁的投切，特別是在TCR+MSC型SVC中，為使系統(tǒng)可靠運行，要防止補償電容器組的過于頻繁的投切造成機械開關的失控。
為了提高控制精度，通常在電壓閉環(huán)控制的基礎上引入補償電流的反饋控制，其控制原理框圖如圖20和圖21所示。在圖20中，引入了電流內(nèi)環(huán)反饋控制。若電流調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)足夠高，或者采用有積分作用的電流調(diào)節(jié)器，電流內(nèi)反饋的控制精度達到很高，則整個控制系統(tǒng)的精度完全由電壓調(diào)節(jié)器的輸出信號Iref所決定，即混合型SVC的電壓一電流特性的斜率由電壓調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)來決定。