襄陽源創(chuàng)電氣有限公司王工告訴我們：低壓動態(tài)無功補償控制器控制策略研究

 

    1 無功補償裝置簡介

 

    1.1 同步調(diào)相機

 

    同步調(diào)相機作為早期的無功補償技術(shù)，其結(jié)構(gòu)與同步電動機基本相同，其運行維護比較復(fù)雜，技術(shù)上已經(jīng)顯得落后。所以，同步調(diào)相機目前雖仍有使用，但已不再發(fā)展。

 

    1.2 固定補償電容器

 

    在供電電網(wǎng)系統(tǒng)中，固定補償電容器需要的無功功率，與電機等感性負載需要的無功功率，在時間上正好相反。但當電容器補償系統(tǒng)無功時，其供給的無功功率對電壓的變化非常敏感，其無功功率調(diào)節(jié)能力比較差。可因為其補償容量裝設(shè)比較靈活，維修保養(yǎng)上也比較方便，分散集中裝設(shè)均可，在我國電網(wǎng)系統(tǒng)中，固定補償電容器仍然在大量使用。

 

    1.3 動態(tài)無功功率補償裝置

 

    隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，基于FACTS技術(shù)且應(yīng)用于無功補償最為廣泛的是動態(tài)無功功率補償裝置（SVC）。與同步調(diào)相機相比，SVC是完全靜止的設(shè)備，但它的補償過程卻是動態(tài)的，即可根據(jù)系統(tǒng)無功功率的需求或電壓的變化自動跟蹤補償。

 

    1.4 其它無功功率補償裝置

 

    由于SVC的一些缺陷，隨后，人們又研發(fā)出了靜止無功發(fā)生器（SVG），SVG采用新型電力電子器件和檢測技術(shù)，其既可以提供滯后的無功功率，又可提供超前的無功功率。不過由于投資巨大，目前SVG距離大規(guī)模應(yīng)用還有很長的路要走。隨著電力電子逆變技術(shù)的迅速發(fā)展，電力無源濾波器、電力有源濾波器和單位功率因數(shù)變流器等新型補償形式的研究應(yīng)用已成為無功補償控制領(lǐng)域的研究熱點。

 

    綜上所述，在現(xiàn)實供電電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的還是動態(tài)無功功率補償裝置（SVC）。SVC雖然有其自身控制上的一些缺陷，但因其性價比適中且技術(shù)上還有很大的改進空間，因此其發(fā)展?jié)摿σ彩遣蝗菪∫暋?a href="http://m.qr50240.cn/index.html" target="_blank">動態(tài)無功補償控制器是SVC的核心組成部分。本文主要研究低壓動態(tài)無功補償控制器的控制策略問題。

 

    2 低壓動態(tài)無功補償控制器的控制策略

 

    目前國內(nèi)生產(chǎn)的低壓無功補償控制器一般采用8位、16位單片機或DSP為核心進行無功補償控制?？刂破骺梢杂脩粼O(shè)定的功率因數(shù)為投切參考限量，計算出所需供給的無功功率，之后智能選擇合適的電容組進行投切。對于控制方式，一般來說，根據(jù)實際情況的不同，控制策略也要有所調(diào)整。

 

    2.1 單變量控制

 

    2.1.1 按電壓變量控制

 

    在電網(wǎng)系統(tǒng)中，無功功率一旦有大的波動，就會嚴重降低電網(wǎng)電壓的質(zhì)量。按電壓變量控制的控制器優(yōu)點是：控制實現(xiàn)方式比較簡單，造價比較低，且便于維護管理。但是當電網(wǎng)系統(tǒng)電壓出現(xiàn)較快波動時，容易出現(xiàn)投切振蕩現(xiàn)象，因此補償效果并不理想。

 

    2.1.2 按功率因數(shù)變量控制

 

    采用此種控制方式，需要提前設(shè)置一個合理的功率因數(shù)變量控制區(qū)間。其優(yōu)點是：無功控制靈敏度較高，但是當系統(tǒng)的負載較小且功率因數(shù)較低時電容器組可能頻繁投切，就容易產(chǎn)生投切振蕩。

 

    2.1.3 按無功功率變量控制

 

    按無功功率變量控制即是以電網(wǎng)系統(tǒng)無功功率作為被控制的變量，使其作為電容組投切的判據(jù)。采用此種控制方式，需要不斷的監(jiān)測電網(wǎng)系統(tǒng)中的無功功率，并且與所設(shè)置電容器組的補償值進行比較，此種控制方式的優(yōu)點是：其可以實現(xiàn)補償電容器組無功補償投切一次到位，基本上可以避免投切振蕩?？墒?，本控制方式在電網(wǎng)系統(tǒng)負載不足時比較容易造成補償裝置的投切振蕩問題。

 

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