TSC靜止無(wú)功補(bǔ)償提高系統(tǒng)電壓理論研究

Commented微軟用戶1]:注Commented微軟用戶1]:注意標(biāo)Commented微軟用戶4]:混Commented微軟用戶3]:不通順Commented微軟用戶2]:這個(gè)有論文首先介紹了無(wú)功功率賠償?shù)囊饬x和現(xiàn)狀，無(wú)功功率的作用。介紹了TSCCommented微軟用戶4]:混Commented微軟用戶3]:不通順Commented微軟用戶2]:這個(gè)有在MATLAB/SimiLINK環(huán)境下對(duì)TSC進(jìn)行了仿真研究。對(duì)TSC系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，仿真。成果驗(yàn)證了該控制算法的有效性，能增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少電容器動(dòng)作的次數(shù)。通過(guò)SIMULINK建立了TSC仿真模型，對(duì)仿真波形圖進(jìn)行了分析，成果表明TSC型靜止無(wú)功賠償在提穩(wěn)定系統(tǒng)電壓方面能滿足規(guī)定，顯示出該無(wú)功賠償方式含有較大的應(yīng)用價(jià)值。Commented微軟用戶5]:Commented微軟用戶5]:與否需要標(biāo)靜止賠償穩(wěn)定Commented微軟用戶6]:大Inrecentyears,duetotheincreaseofpowercapacity,thereactivepowerdemandsofelectricity,andwithincreasingmoreandmoreisalsohighqualityrequirements.Traditionalreactivecompensationdeviceisdifficulttoachieveunitpowerfactorcompensation,gridreactivepowerimbalancewillcausetheCommented微軟用戶6]:大Itfirstlyintroducesthesignificanceofpowercompensatingreactivepowerandstatusquo,andreactivepowerfunction.Introducesthebasicprincipleandstructure,TSC,themathematicalmodelwasestablishedforstabilityisanalyzed,anddiscussesthemethodofharmonicrestrainthemselves.Secondly,intheanalysis,determinestheTSCcharacteristicsinoverallcontrolstrategies:TSCofreactivepowerasthemaincontrolgoal,butmostofthereactivepowercompensationbytheTSC,thispaperputsemphasisontheintroductionofTSCstaticreactivecompensationstablesystemvoltageresearch.Inordertovalidatethispaperstudiestheeffectivenessofthecontrolstrategy,InMATLAB/SimiLINKenvironmentTSCsimulationswereperformed.TSCsystemdesign,thesimulation.Resultsverifytheeffectivenessofthecontrolalgorithm,canincreasethestabilityofsystem,reducethenumberofcapacitoraction.Establishedbysimulink.thissimulationmodelforsimulationTSCfluctuations,analyzed,theresultsshowedthattheTSCtypestaticreactivecompensationinthevoltagestabilizingsystemcanmeetdemands,whichshowsthatthereactivepowercompensationmethodsithasgreatpracticalvalue.Keywords:ReactivepowerStaticcompensatorStableCommented微軟用Commented微軟用戶7]:點(diǎn)的大小不統(tǒng)一，一級(jí)二級(jí)目摘 前 課題背 國(guó)內(nèi)外在該方面的研究現(xiàn)狀及分 本文所做的工 TSC型靜止無(wú)功賠償器的基本構(gòu)造與工作原 TSC的基本原 TSC主電路選擇和拓?fù)錁?gòu) TSC投入時(shí)刻選用分 本章小 TSC靜止無(wú)功賠償穩(wěn)定系統(tǒng)電 TSC控制方 九區(qū)圖法控制原 TSC控制方 TSC應(yīng)用現(xiàn)狀、問(wèn)題及解決方 本章小 TSC工作原理的仿真研 有關(guān)MATLAB仿真軟 建立仿真模 TSC仿真分 本章小 結(jié) 參考文 致 本章重要闡明無(wú)功功率賠償?shù)哪康摹⒁饬x與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，無(wú)功功率與系統(tǒng)電壓變化的關(guān)系；Commented微軟用戶9]:不Commented微軟用戶Commented微軟用戶9]:不Commented微軟用戶8]:不近年來(lái)，由于電網(wǎng)容量的增加，對(duì)電網(wǎng)無(wú)功規(guī)定也與日增加。解決好電無(wú)功賠償問(wèn)題，提高功率因數(shù)，以減少線損，節(jié)省能源，挖掘發(fā)供電設(shè)備的力，是現(xiàn)在各國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。現(xiàn)在我國(guó)城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)無(wú)功賠償局限性，調(diào)節(jié)段落后，造成電壓偏低，損耗較高，全國(guó)平均線損率高達(dá)6.9％。與些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，約高出2~3個(gè)百分點(diǎn)，這對(duì)日供電量以百萬(wàn)度甚至千萬(wàn)度的都市來(lái)說(shuō)，這個(gè)數(shù)字是不可低估的。因此《中國(guó)節(jié)能技術(shù)政策大綱》明確出要減少線損和配電損失,增加無(wú)功賠償容量。在電網(wǎng)中，大多數(shù)負(fù)載(如電機(jī)、電弧爐等)和網(wǎng)絡(luò)元件(如變壓器、傳線等)的運(yùn)行不僅需要電源為其提供有功功率，并且還需提供對(duì)應(yīng)的無(wú)功率。這些無(wú)功功率如果都要由發(fā)電機(jī)提供并通過(guò)長(zhǎng)距離傳送顯然是不合理的也是不可能的。合理的辦法是在需要消耗無(wú)功功率的地方產(chǎn)生無(wú)功功率這就是無(wú)功賠無(wú)功賠償對(duì)供電系統(tǒng)和負(fù)荷的運(yùn)行都含有十分重要的意義其作用重要體現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：⑴無(wú)功功率的增加，會(huì)造成電流的增大和視在功率的增加，從而使導(dǎo)線發(fā)電機(jī)、變壓器及其它電氣設(shè)備容量的增加。而進(jìn)行無(wú)功功率賠償提高供用系統(tǒng)及負(fù)載的功率因數(shù)，對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)能夠挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力，減少設(shè)備量，減少設(shè)備及線路的功率損耗，對(duì)顧客來(lái)說(shuō)不僅避免了因功率因數(shù)低于規(guī)值而受罰，并且減少了顧客內(nèi)部因傳輸和分派無(wú)功功率造成的有功功率損耗從而減少了電費(fèi)的支出。因此無(wú)功賠償是電力系統(tǒng)及工礦公司節(jié)能降耗的重手段；⑵電網(wǎng)的無(wú)功容量局限性，會(huì)造成負(fù)荷端的供電電壓低，影響正常生產(chǎn)和活用電；反之，無(wú)功容量過(guò)剩，會(huì)造成電網(wǎng)的運(yùn)行電壓過(guò)高，電壓波動(dòng)率大。而沖擊性的無(wú)功負(fù)載會(huì)使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生激烈的波動(dòng)，使供電質(zhì)量嚴(yán)重低，對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)賠償能夠穩(wěn)定受電端，提高供電質(zhì)量；⑶在長(zhǎng)距離輸電線中適宜的地點(diǎn)設(shè)立動(dòng)態(tài)無(wú)功賠償裝置還能夠改善輸電統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力等等；⑷對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備來(lái)說(shuō)，無(wú)功電流的增大，對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的去磁應(yīng)增加，電壓減少，如過(guò)分增加勵(lì)磁電流，則使轉(zhuǎn)子繞組超出允許溫升，為確保轉(zhuǎn)子繞組正常工作，發(fā)電機(jī)就不允許達(dá)成預(yù)定的出力。另外，原動(dòng)機(jī)的率是按照有功功率衡量的，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的視在功率一定時(shí)，無(wú)功功率的增加，會(huì)造成原動(dòng)機(jī)效率的相對(duì)減少。無(wú)功賠償是維持當(dāng)代電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行所必需的，它對(duì)供電系和負(fù)載的運(yùn)行都是十分重要的。網(wǎng)絡(luò)組件和負(fù)載所需要的無(wú)功功率必須從網(wǎng)某個(gè)地方獲得，由于這些無(wú)功功率由發(fā)電機(jī)提供并通過(guò)長(zhǎng)距離傳送是不合的，普通也是不可能的。因此，合理的辦法應(yīng)當(dāng)是在需要消耗無(wú)功功率的地產(chǎn)生無(wú)行合理的無(wú)功賠償從電力系統(tǒng)的誕生開始，賠償技術(shù)就開始被應(yīng)用，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，多個(gè)賠償裝置不停出現(xiàn)，如采用機(jī)械投切的電容器和電抗器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行的無(wú)功功率賠償，改善系統(tǒng)的電壓水平。但由于機(jī)械投切會(huì)造成較大沖擊，人們開始在負(fù)荷中心安裝同時(shí)調(diào)相機(jī)，調(diào)相機(jī)能夠平滑的調(diào)劑無(wú)功功率，并且既能夠吸取也能夠發(fā)出無(wú)功功率，因此含有較強(qiáng)的賠償控制功效，對(duì)調(diào)節(jié)負(fù)荷中心的無(wú)功功率平衡和維持負(fù)荷中心的電壓水平有重要的作用。隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于電能質(zhì)量的規(guī)定不停提高。電力系統(tǒng)瞬時(shí)的不平衡可能造得含有快速響應(yīng)的能力，才干用于解決系統(tǒng)問(wèn)題。機(jī)械調(diào)相機(jī)由于其機(jī)械投切裝置慣性大，動(dòng)作時(shí)間在秒級(jí)，已經(jīng)無(wú)法滿足電力系統(tǒng)的規(guī)定。20世紀(jì)70年代，晶閘管的身影開始出現(xiàn)在賠償裝置中，采用高壓大容量快速的電子開關(guān)替代機(jī)械開關(guān)應(yīng)經(jīng)成為趨勢(shì)。一系列的晶閘管投切的賠償裝置，如TSC、TSRTCR及綜合賠償裝置SVC，成為當(dāng)今主流。而傳統(tǒng)的機(jī)械投切裝置由于是旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的噪聲等問(wèn)題也使得居民越來(lái)越不滿意，因此同時(shí)調(diào)相機(jī)也逐步被SVC等賠償裝置所取代。晶閘管投切或控制的賠償裝置徹底的變化了機(jī)械投切速度慢的特點(diǎn)，控制速度快、維護(hù)簡(jiǎn)樸、成本較低，因此在電力系統(tǒng)得到十分廣泛的運(yùn)用。但這種病例賠償裝置本身也存在一定問(wèn)題，如晶閘管控制的裝置只能以斬波方式工作，而產(chǎn)生較大的諧波，另一方面這些裝置接入系統(tǒng)后變化暈系統(tǒng)的阻抗特性，過(guò)多安裝設(shè)備可能造成出現(xiàn)諧波。因此在系統(tǒng)電壓偏低或偏高時(shí)，阻抗型裝置的特點(diǎn)（如電壓低時(shí)電流減小，造成賠償裝置容量裕電壓平方成比例下降）會(huì)影響賠償效果。20世紀(jì)80年代，高壓大容量關(guān)斷器件的發(fā)展，如IGBT、GTO等。開始出現(xiàn)基于可判斷器件的電壓源或電流源變流器的并聯(lián)賠償裝置，由于這類裝置的特性完全脫離了組抗性裝置的特點(diǎn)，成為完全可控的電壓源或電流源，使得賠償性能得到較大的提高。體積變小、調(diào)節(jié)速度快（可達(dá)成10ms）等優(yōu)點(diǎn)能夠?qū)⑵渥龀赡K，根據(jù)電力系統(tǒng)需求靈活運(yùn)用。其典型代表有STATCOM和APF裝置。從20世紀(jì)90年代起，基于變流器的賠償裝置獲得廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在世界上像ABB名大公司都推出了自己的這類型的產(chǎn)品。同時(shí)我國(guó)清華大學(xué)也研制了基于變流器20MvarSTATCOM準(zhǔn)裝置，現(xiàn)在正在河南電力2003年8月14日美國(guó)東部大停電事件進(jìn)一步的使人們意識(shí)到電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性，特別值得我們注意的是相控技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)和四象限變流技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生的柔性交流輸電系統(tǒng)—FACTS。其中FACTS的多個(gè)類型都含有諧波克制和無(wú)功賠償能力，代表著此后的研究和使用方向。而出于環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略考慮，基于新能源(如風(fēng)能、太陽(yáng)能等)的技術(shù)正在得到廣泛的關(guān)注和逐步的應(yīng)用。我們要懂得電力電子器件技術(shù)本身高速發(fā)展，將來(lái)的功率器件開關(guān)容量會(huì)逐步升高，價(jià)格則對(duì)應(yīng)下降，而運(yùn)用有源濾波器的諧波克制和FACTS技術(shù)的無(wú)功功率賠償將成為將來(lái)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的主流。而如何充足運(yùn)用系統(tǒng)原有電容、電抗和變壓器設(shè)備與新技術(shù)相融合，也將是一種十分重要的研究課題。Commented微軟用戶10]:格式與前面統(tǒng)⑴并聯(lián)賠償只需要電力系統(tǒng)一種節(jié)點(diǎn)賠償?shù)牧硪环N為大地或懸空的中Commented微軟用戶10]:格式與前面統(tǒng)⑵并聯(lián)賠償不會(huì)變化電力系統(tǒng)構(gòu)造，接入方式簡(jiǎn)樸，能夠?qū)⒉⒙?lián)賠償接入造成的影響盡量減小到最小，許多狀況下能夠做到無(wú)沖擊投入運(yùn)行和無(wú)沖擊退出運(yùn)行。⑶由于電力系統(tǒng)本身含有較大的短路容量，并聯(lián)賠償裝置與接入點(diǎn)的短路容注入或吸取電流變化系統(tǒng)中的電流分布。因此并聯(lián)賠償裝置適應(yīng)于賠償電流，對(duì)于電壓的賠償能力相對(duì)較弱。⑷ 由于并聯(lián)賠償中能控制接入點(diǎn)的電流，而電流進(jìn)入電力系統(tǒng)后如何分布系統(tǒng)本身擬定，因此并聯(lián)賠償產(chǎn)生賠償效果后普通能夠使附近的區(qū)域受益，適合于電力部門采用，而串聯(lián)賠償能夠針對(duì)特定顧客，因而對(duì)特定顧客的賠償采用串聯(lián)賠償更加適宜。⑸ 并聯(lián)賠償裝置需要承受全部的節(jié)點(diǎn)電壓，而輸出電流要么是后所承受的電通過(guò)并聯(lián)賠償能夠方便地向系統(tǒng)注入或吸取無(wú)功功率或者有功功率，控制電力系統(tǒng)無(wú)功功率的平衡。并聯(lián)系統(tǒng)在實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，將大大提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，供電可靠性和運(yùn)行效率，同時(shí)大大提高電能質(zhì)量。但由于并聯(lián)賠償裝置也存在諸多形式，對(duì)此，我們對(duì)并聯(lián)賠償做更進(jìn)一步的分類。⑴根據(jù)并聯(lián)賠償裝置器件①機(jī)械投切阻抗裝置：如斷路器投切電抗器②晶閘管投切阻抗裝置SVC③基于變流器的可控型有源賠償裝置APF⑵根據(jù)賠償對(duì)象不同無(wú)功賠償技術(shù)①負(fù)荷賠償②系統(tǒng)賠償裝⑶根據(jù)賠償?shù)姆从乘俣确诸悽凫o態(tài)賠償裝置：猶如步調(diào)相②動(dòng)態(tài)賠償裝TSC在實(shí)際狀況中，大多數(shù)都是感性負(fù)載，需進(jìn)行大量的無(wú)功賠償。電力公司普通采用并聯(lián)電容器的辦法進(jìn)行賠償。然而并聯(lián)電容器能夠安裝正在全系統(tǒng)的各個(gè)點(diǎn)上，根據(jù)安裝位置的不同，得到的效果也就不同。下列是幾個(gè)不同位置賠償方式介紹：它就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對(duì)無(wú)功功率的需求量將單臺(tái)或多臺(tái)電容器組分散地與用電設(shè)備并聯(lián)。其特點(diǎn)是：用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無(wú)功功率賠償投入，用電設(shè)備停止運(yùn)行時(shí)，賠償設(shè)備也退出，因此不會(huì)造成無(wú)功功率倒送；同時(shí)還含有投資少、占地小、安裝容易、配備方便靈活、維護(hù)簡(jiǎn)樸、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。個(gè)別賠償分為低壓個(gè)別賠償和高壓個(gè)別賠償。低壓個(gè)別賠償合用于賠償個(gè)別大容量且持續(xù)運(yùn)行的無(wú)功功率消耗。其特點(diǎn)在于賠償效益大，不僅能減少高壓線路中的無(wú)功功率，同時(shí)也減少了低壓線路中的無(wú)功功率，減少電器設(shè)備的容量和導(dǎo)線的截面，減少電能的損耗。但對(duì)于不經(jīng)常使用的設(shè)備，所安裝的無(wú)功功率賠償器運(yùn)用率很低，大量低壓設(shè)備沒(méi)有安裝或不適宜安裝賠償器而引發(fā)的電能損耗得不到有效改善。而采用高壓個(gè)別賠償除了含有低壓個(gè)別賠償?shù)膬?yōu)點(diǎn)外，并且更能有效地減少設(shè)備啟動(dòng)的沖擊性，減少變壓器容量裕度。集中賠償是指并攏電容器接在匯流母線上，根據(jù)母線上的無(wú)功負(fù)荷而直接控制電容器的投切。其優(yōu)點(diǎn)是方便安裝，有助于控制電壓水平，且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切、運(yùn)行可靠、運(yùn)用率高、維護(hù)方便、能減少配電網(wǎng)和顧客變壓器的無(wú)功負(fù)荷和電能損耗；其缺點(diǎn)在于當(dāng)設(shè)備不持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或輕負(fù)荷，又無(wú)自動(dòng)控制裝置時(shí)，會(huì)造成過(guò)賠償，使運(yùn)行電壓抬高，電壓質(zhì)量變差，因此，賠償裝置需要較頻繁投切；不能減少電力顧客內(nèi)部各配電線路的無(wú)功負(fù)荷賠償和電能損耗。集中賠償同樣可分為低壓集中賠償和高壓集中賠償。低壓集中賠償是根據(jù)低壓母線上的無(wú)功負(fù)荷而直接控制低壓無(wú)功功率賠償裝置的投切。此時(shí)由于電容器的投切是按組進(jìn)行，并不能做到平滑調(diào)節(jié)。特點(diǎn)是接線簡(jiǎn)樸、運(yùn)行維護(hù)工作量小、無(wú)功功率就地平衡，從而提高配變電運(yùn)用率，減少網(wǎng)損，含有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，是現(xiàn)在無(wú)功功率賠償中最慣用手段之一。而高壓集中賠償普通直接裝在6~10kV在減少高壓母線線路的無(wú)功功率損耗的同時(shí)，提高本變電所的供電電壓質(zhì)量；可根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切，從而合理地提高了顧客的功率因數(shù)，避免功率因數(shù)減少造成電費(fèi)的增加；提高供電能力、減少線損穩(wěn)定電壓。但這種賠償方式只能賠償高壓母線前面全部線路上的無(wú)功功率，而高壓母線背面的無(wú)功功率得不到賠償。分組賠償方式基本集中安裝在變壓器低壓側(cè)的母線或輸電線路中，減少了電力統(tǒng)到顧客線路上的高線線損和變損，克服了集中固定賠償容量較大時(shí)的涌流過(guò)大等問(wèn)題，并能有效的增大配電線路的供電能力，節(jié)電效果好。另外，在低負(fù)荷時(shí)，能夠?qū)?yīng)停運(yùn)數(shù)個(gè)電容器組，以避免過(guò)補(bǔ)，投資較為經(jīng)濟(jì)。但是需要人工頻繁投切，可能出現(xiàn)投切不及時(shí)而屆時(shí)少補(bǔ)或過(guò)補(bǔ)的現(xiàn)象。這種賠償方式含有集中賠償?shù)膸缀跞績(jī)?yōu)點(diǎn)，但在無(wú)功功率賠償容量和范疇相對(duì)較小些，效果明顯，因而也得到了較為普遍的運(yùn)用。混合賠償就是相對(duì)于大容量的低壓負(fù)荷和高負(fù)荷采用個(gè)別賠償，同時(shí)在低壓母線或高壓母線上安裝電容器，集中賠償大容量高低負(fù)荷的無(wú)功功率需求。這種賠償方式避免了全方面?zhèn)€別賠償所帶來(lái)的安裝、控制、保護(hù)、運(yùn)行時(shí)的麻煩和無(wú)功功率傳輸距離長(zhǎng)、無(wú)功功率傳輸容量大、功率損耗大的缺點(diǎn)，因此在電力系統(tǒng)中，混合賠償在實(shí)踐中被廣泛運(yùn)用。⑸隨器賠償與跟蹤賠隨器賠償與跟蹤賠償是兩種不叫特殊的賠償方式，也是現(xiàn)在最有效的手段之一。隨器賠償是指將低壓電容器通過(guò)低壓保險(xiǎn)接在配電變壓器二次側(cè)，以賠償配電變壓器空載無(wú)功功率的賠償方式。其優(yōu)點(diǎn)在于接線簡(jiǎn)樸、維護(hù)管理方便，能限制電網(wǎng)無(wú)功功率基荷，使該部分無(wú)功功率平衡，從而提高配電變壓器運(yùn)用率，減少網(wǎng)損。跟蹤賠償是指以無(wú)功功率賠償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組賠償在大顧客母線上的賠償方式。其優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)行方式靈活，運(yùn)行維護(hù)工作量小，比隨器賠償方式壽命相對(duì)延長(zhǎng)、運(yùn)行更可靠。但是控制保護(hù)裝置復(fù)雜，首期投資較大，普通被某些大型用電公司所采用。Commented微軟用戶11]:Commented微軟用戶11]:與前面統(tǒng)Commented微軟Commented微軟用戶12]:放入第三部1TSCTSCMATLABTSCTSCTSC的基本原理晶閘管只是起將電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)斷開的作用，而串聯(lián)的小電感只是用來(lái)制電容器投入電網(wǎng)時(shí)可造成的沖擊電流，有時(shí)這個(gè)小電感并不畫出來(lái)。晶閘管普通兩種接線方式：2個(gè)晶閘管反并聯(lián)和1個(gè)晶閘管和1個(gè)二極管反并聯(lián)。兩者都是投切電容器的開關(guān)，所不同的是，前者晶閘管承受最大反向電壓低，為電源電壓峰值，但投資較大，控制復(fù)雜；后者投資小，控制簡(jiǎn)樸，但晶閘管承受的最大反向電壓高，為電源電壓峰值的2倍，因此在選擇使用哪種連接方式時(shí)，應(yīng)根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較來(lái)擬定。TSC本文采用如圖2-1所示的晶閘管和二極管反并聯(lián)的構(gòu)造，為便于分析，以單相為例如圖2-1a）所示。當(dāng)電容器投入時(shí)，TSC的電壓-電流特性就是該電容的伏安特性，如圖2-1c）中0A所示。2-1TSC基本原在實(shí)際應(yīng)用中，普通電容器三相(如圖2-1b所示)就能夠根據(jù)實(shí)際的無(wú)功需求投切對(duì)應(yīng)組數(shù)的電容器，也能夠說(shuō)TSC就是斷續(xù)可調(diào)的吸取容性無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)無(wú)功賠償器，其電壓-電流特性按照投入電容器組數(shù)的不同能夠使圖2-1c中的0A、0B或0C。電容器分組的具體辦法比較靈活，普通但愿能組合產(chǎn)生的電容值級(jí)數(shù)越多越好，常見(jiàn)的分組辦法有等容分組和不等容分組2種。前者易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，但賠償級(jí)差大，后者運(yùn)用較少的分組就可獲得較小的賠償級(jí)差，但不易控制。在實(shí)際中也有采用兩者的折中，例如采用n-1個(gè)電容值均為C的電容，和一種電容值為C/2的電容，這樣系統(tǒng)從零到最大賠償量的調(diào)節(jié)則有2n級(jí)。TSC系統(tǒng)應(yīng)用形式非常靈活，可按電壓等級(jí)劃分和按賠償對(duì)象劃分。按電壓等級(jí)劃分：低壓賠償，該賠償方式合用于1kV及其下列電壓的賠償；高壓賠償，即6-35kV的賠償。按賠償對(duì)象劃分為：面對(duì)系統(tǒng)賠償，該賠償方式是維持系統(tǒng)電壓在一定的范疇內(nèi)變化，該賠償方式普通為高壓賠償方式；面對(duì)負(fù)荷賠償，該方式直接針對(duì)某一負(fù)荷進(jìn)TSCTSC的主電路按照晶閘管和電容器的連接方式，能夠大致分為4種類型:星形有中線、星形無(wú)中線;角外接法、角內(nèi)接法。其中前兩者統(tǒng)稱為星形接法，后兩者統(tǒng)稱為三角形接法。這種接法優(yōu)點(diǎn)在于，晶閘管電壓定額減少，能夠進(jìn)行分相投切；但由于中線存在，對(duì)二倍次諧波無(wú)克制作用，因此晶閘管電流定額增大，因此該接線方式適合系統(tǒng)電壓波形畸變率很小且電網(wǎng)負(fù)荷三相不平衡的狀況。為了限制涌流和克制諧波，普通在中線上加裝限流電抗器(見(jiàn)圖2-2a)。與星形有中線相比，該接線方式由于取消了中線，對(duì)三倍次諧波有克制作用，對(duì)系統(tǒng)無(wú)污染；但需兩相電容才干形成回路，不能進(jìn)行分相投切，因此，該方式適合賠償電網(wǎng)負(fù)荷三相不平衡的狀況(見(jiàn)圖2-2b)。晶閘管處在電容器三角形的外部。按照電工理論中的“△—Y”變換原理，在電容器總?cè)萘肯嗟鹊臓顩r下，角外接法和星形無(wú)中線對(duì)外電路所體現(xiàn)的特性都是同樣的。實(shí)際中，多采用三角形接法。角外接法對(duì)三倍次諧波也有克制作用；與角內(nèi)接法相比，體積小，但不易控制，投切時(shí)暫態(tài)過(guò)程較長(zhǎng)。適合于三相平衡負(fù)載(見(jiàn)圖2-2c)。Commented微軟中國(guó)13]:不允許留這樣大空Commented微軟中國(guó)13]:不允許留這樣大空管電流定額小，只有相電流的58%，但晶閘管電壓定額較大(2-2d)a)星型有中 b）星型無(wú)中c)角外接 d）角內(nèi)接2-2TSC主電路拓TSCTSCTSC投入電容的觸發(fā)時(shí)刻選用的總原則是，晶閘管開通的時(shí)刻，必須是電源電壓與無(wú)論電容器殘壓是多少，其往往都是不易測(cè)量的，因此必須通過(guò)其它某些辦法來(lái)解決電容器殘壓測(cè)量的難題。普通來(lái)講，但愿電容器預(yù)先充電電壓為電源電壓峰值，并且將晶閘管的觸發(fā)相位也固定在電源電壓的峰值點(diǎn)。由于根據(jù)電容器的特性方程iCduc

(2-2-3TSC抱負(fù)投切時(shí)刻原圖2-3所示為兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)的構(gòu)造，設(shè)es，在本次導(dǎo)通開始電容器的端電壓uc己通過(guò)上次導(dǎo)通時(shí)段最后導(dǎo)通的晶閘管VT1充電至電源電壓es值，且極性為正。本次導(dǎo)通開始時(shí)刻取esuct1,給VT2以觸發(fā)脈沖而使開通，電容開始導(dǎo)通其電ic。后來(lái)每半個(gè)周波發(fā)出脈沖輪流給VT1和VT2,直到需要除這條電容支路。如在時(shí)t2，停止發(fā)脈沖tc為零，則VT2關(guān)斷VT1因未獲觸發(fā)不導(dǎo)通，電容器電壓保持為VT2導(dǎo)通結(jié)束時(shí)的電源電壓負(fù)峰值，為下次投切電容器做如果在導(dǎo)通前電容器充電電壓也等于電源電壓峰值，則在電源峰值點(diǎn)投入電容時(shí)，由于在這一點(diǎn)電源電壓的變化率（時(shí)間導(dǎo)數(shù)）為零，因此，電流ic即為零，隨即電源電壓（也即電容電壓）的變化率才按正弦規(guī)律上升，電流ic即按正弦規(guī)律上升。這樣個(gè)投入過(guò)程不僅不會(huì)產(chǎn)生沖擊電流，并且電流也沒(méi)有階越變化。這就是所謂的抱負(fù)投入時(shí)刻。圖2-3以簡(jiǎn)樸的電路原理圖和投切的波形對(duì)此作了闡明。晶閘管和二極管反并聯(lián)的構(gòu)造同兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)構(gòu)造類似，二極管能夠給電容器充電，直到其電壓為電源電壓峰值為止，一旦電容電壓比電源電壓峰值低，二極管就會(huì)將其充至峰值電壓。下面分析如圖2-4所示的含有克制涌流電感的電容器無(wú)涌流投入時(shí)刻Commented微軟Commented微軟用戶14]:連接線彎曲IC2-4TSC等效電路uLdi1

(2-

i0i00，電容的初始u0u00，解方程i

Commented微軟用戶15]:行尾加號(hào)與否該移下（2-Commented微軟用戶15]:行尾加號(hào)與否該移下（2- 0m0m式中ω0為電路振蕩頻率ω01/LCIm為電流穩(wěn)態(tài)峰值。要使電流不出現(xiàn)暫態(tài)過(guò)Commented微軟用戶16]:劇(2-過(guò)程，應(yīng)同Commented微軟用戶16]:劇(2-

電容器必須

。當(dāng)ω2LC1時(shí)能夠認(rèn)為電容器需預(yù)充至電源峰值電壓可控硅必需在正弦電源電壓達(dá)成峰值導(dǎo)通，且導(dǎo)通時(shí)電源電壓與電容電壓極性相似。當(dāng)這兩個(gè)條件滿足時(shí)，電流由零值直接進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，無(wú)過(guò)渡過(guò)程。Commented微軟用戶17]:居Commented微軟用戶17]:居（2-同時(shí)滿足無(wú)過(guò)渡過(guò)程投入的兩個(gè)條件，在實(shí)際中是很困難的。由于系統(tǒng)電壓波動(dòng)變當(dāng)投入電容器瞬間晶閘管兩端電壓差為零時(shí)，前述公式能夠簡(jiǎn)化為（2-能夠看出如投入電容器瞬間晶閘管兩端壓差為零，即可確保暫態(tài)電流峰值不超出穩(wěn)態(tài)電流峰值的2士90°時(shí)，正好滿足了無(wú)過(guò)渡投入電容器的條件。因此將“晶閘管兩端電壓為零”作為晶閘管無(wú)沖擊性涌流投入電容器的判據(jù)?；谝陨戏治觯Ｒ?jiàn)的觸發(fā)方式有下列兩種⑴當(dāng)電源電壓與電容器的殘壓相等時(shí)，晶閘管上電壓為零，此時(shí)觸發(fā)可確保晶閘管平穩(wěn)導(dǎo)通。當(dāng)TSC投入指令撤銷時(shí)，晶閘管在電流過(guò)零時(shí)斷開，直到下次發(fā)出投入指令，TSC才會(huì)在零電壓時(shí)重新投入。⑵反普通來(lái)講，無(wú)論電容器殘壓多高，總是不大于等于電源電壓幅值，在一種周期內(nèi)，晶閘管總有處在零壓或反壓的時(shí)刻。運(yùn)用這一點(diǎn)，在晶閘管承受反壓時(shí)，觸發(fā)脈沖序列升始，這樣當(dāng)晶閘管由反向轉(zhuǎn)為正向偏置時(shí)就自動(dòng)進(jìn)入平穩(wěn)導(dǎo)通狀態(tài)。對(duì)于由2只晶Commented微軟用戶18]:居閘管、1只二Y-△連接的三相投切開關(guān)的“2+1”電路45，就Commented微軟用戶18]:居2-52+1電路和相位觸發(fā)示意Commented微軟用戶19]:第三章整Commented微軟用戶19]:第三章整體內(nèi)容次序混TSC靜止無(wú)TSCCommented微軟用戶20]:空兩對(duì)于TSC，由其基本構(gòu)造和原理可知，兩個(gè)反并聯(lián)晶閘管只是起將電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)斷開的作用，串聯(lián)的小電感只是用來(lái)克制電容投入電網(wǎng)時(shí)可能造成的沖擊電流，在工程實(shí)際中普通將電容器分成組，每組都可由晶閘管投切，因而可根據(jù)電網(wǎng)的無(wú)功需求投切電容器，TSCommented微軟用戶20]:空兩TSC無(wú)功賠償?shù)目刂品铰?，重要能夠分為兩種⑴單一功效的控制方這類控制涉及：按功率因數(shù)大小控制；按母線電壓曲線控制；按無(wú)功功率變化控制；按晝夜時(shí)間段控制；按負(fù)載電流大小控制；按電壓電流相位差控制等。這類控制方略的辦法較簡(jiǎn)樸，以無(wú)功功率變化控制方略為例簡(jiǎn)要闡明，其它控制方略這里不再贅述。無(wú)功功率控制是指根據(jù)測(cè)得的電壓、電流和功率因數(shù)等參數(shù)，計(jì)算出應(yīng)電容器投切一次到位。如果計(jì)算值不大于最小一組電容器的容量(下限值)，則應(yīng)保持賠償狀態(tài)不變。只有當(dāng)所需容量不不大于或等于下限值時(shí)，才執(zhí)行對(duì)應(yīng)的投切。⑵綜合控制功效的控這類控制器涉及：按電壓、功率因數(shù)綜合控制；按電壓、時(shí)間綜合控制；按電壓、無(wú)功功率綜合控制。以電壓、功率因數(shù)綜合控制方略為例簡(jiǎn)要敘述，其它幾個(gè)只是控制目的不同，這里不再闡明。電壓、功率因數(shù)控制是指根據(jù)預(yù)先設(shè)定的整定功率因數(shù)，由檢測(cè)到的電網(wǎng)實(shí)際且電壓不超出允許值時(shí)，才干運(yùn)行于穩(wěn)對(duì)TSC的控制方略，傳統(tǒng)的方式是采用九區(qū)圖法。九區(qū)圖控制法是將電壓和無(wú)功的區(qū)域結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成一種平面，在該平面內(nèi)分為9個(gè)區(qū)域。分別為:電壓無(wú)功合格區(qū)，電壓越上限、無(wú)功越上限，電壓越上限、無(wú)功合格，電壓越上限、無(wú)功越下限，電壓合格、無(wú)功越下限，電壓合格、無(wú)功越上限，電壓越下限、無(wú)功越下限，電壓越下限、無(wú)功合格，電壓越下限、無(wú)功越上限9個(gè)區(qū)域。每個(gè)分區(qū)有不同的控制規(guī)則，以這樣的方略來(lái)CommentedCommented21]:3-1九區(qū)圖法控制原理圖九區(qū)圖控制法原理圖3-1U和U是電壓偏差Un是原電壓值，cosa下限是功率因數(shù)偏差下限值(無(wú)功上限值)，cosa上限是功率因數(shù)偏差上限值(無(wú)功下限值)，圖3-1中縱坐標(biāo)是電壓，電壓偏差的上、下限由變電站的運(yùn)行規(guī)定決定;功功率來(lái)決定。根據(jù)控制規(guī)定劃分，各個(gè)區(qū)的常規(guī)控制方略以下:O區(qū):電壓合格，無(wú)功功率合格，不操作Commented微軟用戶22]:統(tǒng)Commented微軟用戶22]:統(tǒng)區(qū):電壓越上限，無(wú)功越下限(過(guò)賠償)。先發(fā)切除電容指令，到無(wú)功賠償適宜時(shí)，若電壓還高，轉(zhuǎn)發(fā)降壓指令。區(qū):區(qū):電壓越上限，功率因數(shù)越下限(無(wú)功越上限)。先發(fā)降壓指令，待電壓降至合格后，再發(fā)投電容器組指令，直到電容器適宜為止。若電容器己投完，無(wú)功仍然越上限值，則停發(fā)投電容器指令。區(qū):電壓合格、功率因數(shù)越下限(無(wú)功越上限)。發(fā)投電容器組指令，投入電容器組直至無(wú)功賠償適宜為止。若電容投完，則停發(fā)投電容指令，發(fā)升壓指令。區(qū):電壓越下限、功率因數(shù)越下限(無(wú)功越上限)。發(fā)投電容器組指令，投入電容器組直至無(wú)功賠償適宜為止。若電容投完，則停發(fā)投電容指令。區(qū):區(qū):電壓越下限、無(wú)功越下限(過(guò)賠償)。先發(fā)升壓指令，待電壓升至合格后，再發(fā)切電容指令，切至無(wú)功賠償適宜為止，若電容己切完，無(wú)功仍越下限值，也自動(dòng)停發(fā)切電容指令。九區(qū)圖控制原理存在的問(wèn)題重要是:控制方略是基于固定的電壓無(wú)功上下限而未考慮無(wú)功調(diào)節(jié)對(duì)電壓的影響及互相協(xié)調(diào)的關(guān)系：用于運(yùn)算分析的信息由分散性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，造成了控制方略的盲目和不擬定性，實(shí)際體現(xiàn)為設(shè)備頻繁調(diào)節(jié)。如圖3-1所示，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行于第7區(qū)的運(yùn)行點(diǎn)①時(shí)，無(wú)功合格、電壓偏低，這時(shí)應(yīng)當(dāng)是調(diào)節(jié)變壓器分接頭，使電壓升高?？墒请妷汉蜔o(wú)功是互相影響的，電壓升高，功率因數(shù)會(huì)變大，這時(shí)運(yùn)行點(diǎn)有可能進(jìn)入1區(qū)在②點(diǎn)運(yùn)行。1區(qū)電壓合格、無(wú)功越下限，應(yīng)當(dāng)切電容，如果這時(shí)已經(jīng)沒(méi)有電容器可切除則降壓電壓，這樣的方略又會(huì)影響電網(wǎng)中的無(wú)功功率，有可能使運(yùn)行點(diǎn)回到①點(diǎn)。因此造成升壓→降壓→升壓→降壓……這樣的操作指令，使運(yùn)行點(diǎn)在1區(qū)和7區(qū)之間來(lái)回振蕩，反之也是同樣。這樣的狀況在運(yùn)行點(diǎn)③點(diǎn)和④點(diǎn)之間也會(huì)存在，具體是如果運(yùn)行點(diǎn)在3區(qū)的③點(diǎn)，這5區(qū)在④點(diǎn)運(yùn)行。這時(shí)根據(jù)5區(qū)的方略應(yīng)當(dāng)投電容器，如果沒(méi)有電容器能夠投入的話當(dāng)升高電壓。因此造成了降壓→升壓→降壓→升壓的操作指令，使運(yùn)行點(diǎn)在3區(qū)和5區(qū)以九區(qū)圖為控制方略的裝置在實(shí)際運(yùn)行中，其缺點(diǎn)重要體現(xiàn)在當(dāng)電網(wǎng)（變電站）在某些運(yùn)行區(qū)域（九區(qū)圖中的區(qū)域）時(shí)，會(huì)增加電容器的動(dòng)作次數(shù)，提高檢修頻率，影響電器設(shè)備的使用壽命。TSC針對(duì)TSC的控制方式普通有兩種，即開環(huán)控制和閉環(huán)控制。開環(huán)控制即普通說(shuō)的前饋控制，響應(yīng)快速，但控制精度低，控制方略相對(duì)比較簡(jiǎn)樸，多用于負(fù)載賠償。閉環(huán)控制即反饋控制，響應(yīng)速度較慢，控制的精度很高，該控制方略相對(duì)比較復(fù)雜。TSC在進(jìn)行負(fù)荷賠償時(shí)，重要用來(lái)克制電壓波動(dòng)與閃變，響應(yīng)快速是起控制器的最基本規(guī)定，因此開環(huán)控制方式也就成為減小電壓閃變的慣用控制方式。但是，由于開環(huán)控制方式對(duì)受空變量的信息無(wú)反饋回路，因此一切的邊界條件皆需要預(yù)先考慮，一旦碰到不可預(yù)見(jiàn)的條件出現(xiàn)，其控制效果將大打折扣，因此是一大難點(diǎn)。文獻(xiàn)[3]中對(duì)開環(huán)控ABB和ALSTOM等公司通過(guò)大量TSC變的TSC控制器設(shè)計(jì)。TSC在進(jìn)行系統(tǒng)賠償時(shí)，其控制目的普通是調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓，此時(shí)高的控制精度則是控制系統(tǒng)的最基本規(guī)定，故以采用閉環(huán)控制方式居多。另外，這種控制方式同樣合用于實(shí)現(xiàn)TSC該控制方式下穩(wěn)定系統(tǒng)電壓時(shí)，控制器所需信號(hào)為系統(tǒng)線電壓和線電流。如果用賠償系統(tǒng)無(wú)功功率或校正系統(tǒng)功率因數(shù)，只需將電壓設(shè)定值改為對(duì)應(yīng)的無(wú)功設(shè)定值或功率因數(shù)設(shè)定值即可?？刂埔?guī)律采用可變參數(shù)的PI現(xiàn)。TSC應(yīng)用于電力系統(tǒng)中對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響有：Commented微軟用戶23]:統(tǒng)1，增強(qiáng)系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。TSCCommented微軟用戶23]:統(tǒng)2（特別是無(wú)功電流）急劇增高的瞬間，TSC能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行瞬間的無(wú)功賠償來(lái)支撐電壓以克制電壓崩潰的趨勢(shì)。3，有效的阻尼系統(tǒng)震蕩。TSC能夠用極高的速度平滑地調(diào)節(jié)無(wú)功和電壓，含有調(diào)制狀態(tài)工作的可能。它能夠在一種與工頻50Hz不同的頻率下作適宜浮動(dòng)，如果浮動(dòng)與系統(tǒng)搖晃或振蕩頻率相似而相位相反，就能夠增大系統(tǒng)系統(tǒng)的阻尼而克制振蕩。4，賠償不平衡負(fù)荷。負(fù)荷不平衡時(shí)，TSC不平衡控制方略能夠賠償系統(tǒng)使供電電流變成三相平衡，能夠使單相負(fù)荷變成三相平衡負(fù)荷而沒(méi)有無(wú)功分量。5固然，TSC也有其本身的弱點(diǎn)，它是阻抗型賠償，隨著電壓的減少其無(wú)功輸出也會(huì)STATCOM將會(huì)獲得更加好的效果。無(wú)功傳輸對(duì)配電網(wǎng)的影響，一是會(huì)造成電力顧客電壓水平的惡化，二是會(huì)造成線損的上升。為了減少無(wú)功傳輸帶來(lái)的不利影響，能夠在配電網(wǎng)無(wú)功負(fù)荷集中處安裝一定容量的SVC由SVC向負(fù)荷點(diǎn)就近提供無(wú)功功率，以減少系統(tǒng)流入的Q，這樣不僅可使網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)ΔU變小，同時(shí)也可使網(wǎng)絡(luò)的線損減小。當(dāng)在配電網(wǎng)絡(luò)中并Qb之后，網(wǎng)絡(luò)的壓降和

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（4- (QQA

R103h R103h U2

（4-由以上兩式可Qb增大ΔU就會(huì)變小，即降損的效果就會(huì)增大Qb=0由無(wú)功傳輸帶來(lái)的壓降損失和線損為0，其改善電壓和降損的效果達(dá)成最佳QbQ，則會(huì)出現(xiàn)無(wú)功倒流入系統(tǒng)的狀況，這時(shí)壓降損失反而會(huì)增大，降損的效果也會(huì)逐步SVC在一定條件下不僅能夠改善配網(wǎng)顧客的用電質(zhì)量，同時(shí)還能夠降損節(jié)電。TSC型SVCSTATCOM和DSTATCOM等在輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、大型工礦公司中應(yīng)用廣泛，起到了電壓支撐、無(wú)功賠償、克制閃變等核心作用。隨著技術(shù)的發(fā)展以及電網(wǎng)安全和電力顧客的需要，動(dòng)態(tài)無(wú)功賠償裝置將會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用，且應(yīng)用的方式也將隨著使用場(chǎng)合的不同而靈活采用不同的無(wú)功賠償方式，或者同時(shí)綜合采用多個(gè)無(wú)功賠償技術(shù)。國(guó)外從60年代就已經(jīng)開始應(yīng)用SVC，七十年代末開始用于輸電系統(tǒng)的電壓控制，通過(guò)幾十年的發(fā)展，不僅將靜止無(wú)功賠償器，用于輸電系統(tǒng)的電壓控制，也用于配電系統(tǒng)的賠償和控制，還可用于電力終端顧客的無(wú)功賠償-電壓控制，例如電氣化鐵路、電弧爐等負(fù)荷波動(dòng)大、無(wú)功功率頻繁變化的場(chǎng)合。我國(guó)平頂ft至武漢鳳凰ft500kV變電站引用進(jìn)口的無(wú)功賠償設(shè)備就是TSC型。Commented微軟用戶24]:Commented微軟用戶24]:標(biāo)題中無(wú)標(biāo)點(diǎn)，挪到第一章將電容器與網(wǎng)絡(luò)感性負(fù)荷并聯(lián)是賠償無(wú)功功率的傳統(tǒng)辦法。在SVC的發(fā)展歷程中，先后出現(xiàn)了同時(shí)調(diào)相機(jī)、自飽和電抗器等產(chǎn)品，但都因其性能及生產(chǎn)工藝上的局限性漸漸淡出了人們的視野。新一代的TSC技術(shù)及其有關(guān)的無(wú)功賠償裝置在實(shí)際生產(chǎn)生活中得到了較好的應(yīng)用。按照應(yīng)用范疇分類，其重要分為日常民用系統(tǒng)和工業(yè)用系統(tǒng)2類。民用系統(tǒng)中的TSC重要應(yīng)用在都市低壓配電系統(tǒng)及居民電力顧客端裝置中的有關(guān)無(wú)功賠償設(shè)備中。在以都市10kV中壓配電系統(tǒng)為代表的民用配電網(wǎng)中，居民及小商業(yè)顧客端負(fù)荷日益加劇，且日負(fù)荷隨用電的峰、谷時(shí)段變化較大。加之普通低壓配電變壓器載容較低，從而大量增加了電網(wǎng)的無(wú)功損耗，造成電網(wǎng)電壓不穩(wěn)、線路損耗增大、功率因數(shù)大多在0.6~0.8之間的狀況，這將直接威脅電網(wǎng)及顧客用電設(shè)備的安全。經(jīng)試運(yùn)行測(cè)算，網(wǎng)損在10%以上的10kV配電線路在加裝TSC動(dòng)態(tài)無(wú)功賠償裝置后可降損5%~10%，且在三相負(fù)載平衡處，其功率因數(shù)可達(dá)成0.95以上，不會(huì)出現(xiàn)無(wú)功倒送，同時(shí)在優(yōu)化電能質(zhì)量的基礎(chǔ)上也提高了配電設(shè)備容量的運(yùn)用率。由于絕大多數(shù)的大功率、沖擊性及非線性負(fù)載廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)中，因此必要的無(wú)功賠償設(shè)備在不同的行業(yè)均含有重要的應(yīng)用TSC賠償裝置含有很強(qiáng)的自適應(yīng)性和通用性，在多個(gè)工業(yè)用系統(tǒng)中都能發(fā)揮出較好的工作特性，并在冶金、采礦、石油化工、電氣化鐵路等領(lǐng)域中獲得了較好的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，TSC技術(shù)仍存在賠償電容器的投切振蕩、暫態(tài)過(guò)程、晶閘管投⑴賠償電容器的投切振蕩問(wèn)題。在采用按功率因數(shù)控制投切時(shí)，當(dāng)各分組電容器之間的容量設(shè)立得不合理可能會(huì)出現(xiàn)以下?tīng)顩r：當(dāng)負(fù)載變動(dòng)使功率因數(shù)低于預(yù)設(shè)賠償?shù)南孪拗禃r(shí)，控制器發(fā)出指令投入一組電容。但由于這組電容器電容量過(guò)大，一經(jīng)投入便將功率因數(shù)補(bǔ)到了上限之上，于是控制器又發(fā)出指令切除一組電容。電容切除后，功率因數(shù)又變得低于預(yù)設(shè)賠償?shù)南孪拗怠Ｓ谑侨绱搜h(huán)不已就形成了投切振蕩。投切振蕩很容易造成控制設(shè)備和電容器的損壞，必須予以避免。經(jīng)實(shí)驗(yàn)計(jì)算證明，采用適宜的電容器分組方式、投切判斷標(biāo)志及考慮自然功率因數(shù)都是解決投切振蕩的有效途徑。另外，選用不同的控制方案以及采用運(yùn)用軟件程序設(shè)立標(biāo)志性單元的辦法來(lái)判斷與否存在振蕩性投切，都是較好的輔助手段。⑵賠償電容器投切時(shí)的暫態(tài)過(guò)程問(wèn)題。電力電容器作為一種儲(chǔ)能元件，在其通斷過(guò)程中存在暫態(tài)過(guò)程，嚴(yán)重影響了電容器的投切控制。普通狀況下，電容器投切暫態(tài)過(guò)程引發(fā)的合閘涌流是相稱大的，再加上已投入電容器的放電電流，投切裝置的工作條件非常惡劣。另外，在電容器回路開斷的暫態(tài)過(guò)程中，開斷過(guò)電壓也會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成沖擊，特別是在電容器殘壓存在時(shí)還會(huì)造成電壓疊加、過(guò)電壓成倍放大，從而發(fā)生設(shè)備事故。一系列實(shí)驗(yàn)和大量實(shí)踐成果證明，在賠償回路中加裝匹配的限流電抗器和過(guò)電壓吸取裝置回路，可在一定程度上緩和投切暫態(tài)問(wèn)題的存在。⑶晶閘管投切的誤觸發(fā)問(wèn)題。與有觸點(diǎn)機(jī)械開關(guān)相比，晶閘管作為開關(guān)極大地提高了響應(yīng)速度。晶閘管分組投切電容器組在理論上完全能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)過(guò)渡過(guò)程投切，但實(shí)際中仍存在著誤觸發(fā)問(wèn)題。重要因素以下：①TSC產(chǎn)品設(shè)計(jì)強(qiáng)電與弱電于一體，它們之間必然存在一定的電磁干擾。在現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境中，許多來(lái)自外界的干擾源(如諧波電壓、浪涌電壓、噪聲輻射等)也可能存在。特②電容器存在放電過(guò)程。不同電容器的放電特性造成電容殘壓的變化③當(dāng)晶閘管與電容器電壓瞬時(shí)值極性相似但幅值不等時(shí)，觸發(fā)導(dǎo)通后存在過(guò)電壓和過(guò)電流的過(guò)渡過(guò)程。若兩者極性相反，則會(huì)產(chǎn)生無(wú)觸發(fā)，造成設(shè)備損壞。因此晶閘管投切的無(wú)觸發(fā)問(wèn)題必須引發(fā)足夠的重視?，F(xiàn)在，除采用微機(jī)優(yōu)化控制、光耦過(guò)零觸發(fā)等辦法外，還可運(yùn)用過(guò)零固態(tài)繼電器(solidstaterelay，SSR)進(jìn)行投切[20-21]。SSR含有零電壓開通、零電流關(guān)斷的特點(diǎn)，可充足確保投切電容器的精確性。同時(shí)，SSR將晶閘管及其觸發(fā)電路和邏輯控制電路封裝在一起，大大減小了裝置體積，提高了TSC的可靠性。Commented微軟用戶25]:太簡(jiǎn)TSC的控制方略進(jìn)行了分析。闡明了一種傳統(tǒng)的九區(qū)圖法控制方略，并對(duì)TSC控制辦法進(jìn)行闡Commented微軟用戶25]:太簡(jiǎn)CommentedCommented微軟用戶27]:未提穩(wěn)Commented微軟用戶26]:仿真圖太TSC4Commented微軟用戶28]:Commented微軟用戶28]:MATLAB仿真軟件介Commented微軟用戶29]:突本文的仿真過(guò)程式借助MATLAB軟件完畢的。MATBABCommented微軟用戶29]:突上述問(wèn)題的需要而產(chǎn)生的。MATLAB在科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)方面的另一種重要內(nèi)容，是從電力系統(tǒng)得仿真、到數(shù)值計(jì)算、圖形解決、再到信號(hào)分析。MATLAB提供應(yīng)技術(shù)人員的不僅僅是各類問(wèn)題的解決方案，更重要的是使這些技術(shù)的使用變得輕松簡(jiǎn)樸。MATLAB由于能夠模擬電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)及運(yùn)算，通過(guò)人為設(shè)立不同的故障點(diǎn)，或無(wú)功賠償點(diǎn)，用MATLAB軟件中的示波器查閱輸出的運(yùn)算成果，測(cè)量成果即為該點(diǎn)的真實(shí)值，數(shù)值可經(jīng)內(nèi)部示波器讀出。由于其運(yùn)算快、測(cè)量數(shù)據(jù)精確，比手工計(jì)算方便，且能夠多次使用，因此應(yīng)用無(wú)功賠償計(jì)算在實(shí)際運(yùn)行工作中有著廣泛的前景。SimuLink是結(jié)合了框圖界面和交互仿真能力的非線性仿真系統(tǒng)，它以MATLAB的核心數(shù)學(xué)、圖形和語(yǔ)言為基礎(chǔ)的。4-1所示TSC型靜止無(wú)功賠償器。設(shè)備及線路參數(shù)經(jīng)計(jì)算建立的仿真模型如圖所示。該仿真圖為一種300Mvar的靜止無(wú)功賠償器電壓控制一種6000MVA735kV的系統(tǒng)。該靜止無(wú)功賠償器由一種735kV/16-kV333-MVA的耦合變壓器，一種109Mvar晶閘管控制電抗器94Mvar的晶閘管投切電容器組（TSC1TSC2TSC3）構(gòu)成。該系統(tǒng)連接于變壓器的二次側(cè)。TSC組的投切能夠使二次側(cè)的無(wú)功功率94Mvar0282Mvar離散的變化。而相TCR則能夠無(wú)功功率0109Mvar持續(xù)的變化?？紤]到變15%的漏抗，無(wú)功賠償器一次側(cè)的等效電納能夠持續(xù)地從-1.04pu/100MVA（全感性變化到+2.23pu/100Mvar（全容性）。靜止無(wú)功賠償器監(jiān)控一次側(cè)的電壓并且發(fā)送適宜的脈沖給24個(gè)晶閘管（每個(gè)三相組各有3個(gè)晶閘管，進(jìn)而得到穩(wěn)壓器規(guī)定的電納。Commented微軟用戶30]:原理4-1+300Mvar/-100MvarCommented微軟用戶30]:原理4-2所示為該賠償TSC4-2TSC的仿真TSC本文對(duì)角內(nèi)接法的TSC仿真成果進(jìn)行分析，其中仿真模型中的TSC采用晶閘管和二極4-34-4TSC圖4-3給出的是AB兩相間的晶閘管兩端的電壓波形，圖中能夠看出本文設(shè)計(jì)的投切控制系統(tǒng)能夠確保電容器在晶閘管電壓過(guò)零點(diǎn)投4-4TSC三相電流波形圖，能夠看出首先AB相間的晶閘管導(dǎo)通AB相電流幅值相等，相位180°，C相無(wú)電流BC相之間的晶閘管導(dǎo)AC相間晶閘管導(dǎo)通，TSC三相全部投入運(yùn)行；圖中的電路波形能夠明顯看出TSC投入瞬間無(wú)沖擊電流，確保了電Commented微軟中國(guó)31]:得有結(jié)本章運(yùn)用MATLAB軟件中的SIMULINK對(duì)TSC型靜止無(wú)功賠償器進(jìn)行了具體的仿真，對(duì)角內(nèi)接方式TSC仿真并分析波形。建立了+300Mvar/-100Mvar3TSCCommented微軟中國(guó)31]:得有結(jié)結(jié)論隨著電力電子設(shè)備等非線性負(fù)荷的日益增多，各電力顧客對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行及電能質(zhì)量都提出了更高的規(guī)定，這就使得無(wú)功賠償和諧波克制問(wèn)題引發(fā)人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。現(xiàn)在，在無(wú)功賠償方面，廣泛應(yīng)用的是晶閘管投切電容器(TSC)型的靜止無(wú)功賠償裝置(SVC)；TSC是現(xiàn)在廣泛使用的無(wú)功賠償方式，它事實(shí)上就是斷續(xù)可調(diào)的發(fā)出無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)無(wú)功賠償裝置，含有構(gòu)造簡(jiǎn)樸、費(fèi)用較低、運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生諧波、本身能耗小等優(yōu)點(diǎn)，其重要缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)無(wú)功是有級(jí)的，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性能不夠好。本文對(duì)TSC無(wú)功賠償方式進(jìn)行了進(jìn)一步的分析和研究，得到下列結(jié)論1、分析了無(wú)功賠償對(duì)電力系統(tǒng)的影響以及在電力系統(tǒng)中所能起到的作用了無(wú)功賠償裝置的發(fā)展?fàn)顩r。無(wú)功賠償對(duì)供電系統(tǒng)和負(fù)荷的運(yùn)行起到了重要的作用。Commented微軟用戶32]:Tsc工作原理及構(gòu)造難以與2、在分析了TSCCommented微軟用戶32]:Tsc工作原理及構(gòu)造難以與3、在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對(duì)TSC進(jìn)行了仿真研究。通過(guò)SIMULINK建立了TSC仿真模型，對(duì)仿真波形圖進(jìn)行了分析，成果表明TSC無(wú)功賠償在提高功率因數(shù)、穩(wěn)定系統(tǒng)電壓等方面均能滿足規(guī)定，顯示出該無(wú)功賠償方式含有較大的實(shí)用價(jià)值。Commented微軟中國(guó)Commented微軟中國(guó)33]:在前文中對(duì)應(yīng)標(biāo)孫元章,王志芳,盧強(qiáng).靜止無(wú)功賠償器對(duì)電壓穩(wěn)定性的影響.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)1997,李海蜂,李乃湘.FACTS裝置用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的綜述.電力系統(tǒng)自動(dòng)化.G.W.Chang,T.C.Shee.Anovelreferencecompensationcurrentstrategyforshuntactivepowerfilterscontrol.IEEETrans.onPowerDelivery.,19(4):1751~1758JinHua,G.Goos,L.Lopes,AnefficientswitchedreactorbasedstaticVarcompensator;IEEETrans.onIndustryApplications.1994,4(30):998~1005SumiYoshihiko.NewStaticVarCon