無(wú)功補(bǔ)償裝置原理與應(yīng)用

本文講述了無(wú)功補(bǔ)償的基本概念，介紹了各種無(wú)功補(bǔ)償裝置的原理和應(yīng)用。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(biāo)軸上的截距，使特性的水平段上下移動(dòng)?？v坐標(biāo)軸左部分的特性相當(dāng)于反向并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角為零，僅有固定的補(bǔ)償電容器FC并聯(lián)在母線上的情況。而縱坐標(biāo)軸右部分的特性相當(dāng)于反向并聯(lián)晶閘管導(dǎo)通，TCR接在母線上，并與FC并聯(lián)的情況。此時(shí)，IL所對(duì)應(yīng)的感性無(wú)功功率與IC所對(duì)應(yīng)的容性無(wú)功功率的差值，即為負(fù)載的感性無(wú)功功率。

在介紹線性化環(huán)節(jié)時(shí)，曾說(shuō)過(guò)線性化環(huán)節(jié)的作用是實(shí)現(xiàn)Bref與BL之間的線性關(guān)系，BL線性跟蹤Bref。但在電壓閉環(huán)控制中，參考信號(hào)為Uref。此處，Bref與Uref是等效的。

另一點(diǎn)需要說(shuō)明的是，U～F應(yīng)為直流信號(hào)，圖l6和圖17中的電壓檢測(cè)單元除包括電壓檢測(cè)以外，還應(yīng)包括整流和濾波單元。這樣，得到的U～的反饋信號(hào)U～F才是直流信號(hào)，與Uref比較后，得到其差值△U，△U經(jīng)過(guò)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(dǎo)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(biāo)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(kāi)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(shí)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(bǔ)償電容器分別為1組、2組、3組和4組的TCR與補(bǔ)償電容器配合使用時(shí)的電壓一電流特性。由此所形成的混合型SVC在補(bǔ)償電容器組切換時(shí)，與TCR的控制相配合，其最大的容性無(wú)功功率和相對(duì)應(yīng)的最大的感性無(wú)功功率的電壓一電流特性為0—4—1′。在補(bǔ)償電容器組進(jìn)行切換時(shí)，TCR的控制器應(yīng)隨著補(bǔ)償電容器組的投入或切除，發(fā)出相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，實(shí)時(shí)地調(diào)整TCR的觸發(fā)導(dǎo)通角，使所增加的容性無(wú)功功率(補(bǔ)償電容器組投入)或減少的容性無(wú)功功率(補(bǔ)償電容器組切除)被TCR的感性無(wú)功功率的增加或減少所平衡。為了防止在切換點(diǎn)發(fā)生斷續(xù)，要求TCR的感性無(wú)功功率略大于補(bǔ)償電容器切換時(shí)的容性無(wú)功功率。

如前所述，在TCR+FC型SVC中，要求TCR的感性無(wú)功功率大于FC的容性無(wú)功功率，這樣，若FC的補(bǔ)償容量很大，則TCR的補(bǔ)償容量會(huì)更大。但在?昆合型SVC中，TCR的補(bǔ)償容量只要滿足“在線”的補(bǔ)償電容器的補(bǔ)償容量即可?；旌闲蚐VC的這個(gè)優(yōu)點(diǎn)也帶來(lái)了不足，即在實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)盡量避免補(bǔ)償電容器組的過(guò)于頻繁的投切，特別是在TCR+MSC型SVC中，為使系統(tǒng)可靠運(yùn)行，要防止補(bǔ)償電容器組的過(guò)于頻繁的投切造成機(jī)械開(kāi)關(guān)的失控。