無功補償裝置原理與應用

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。電壓閉環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晶閘管的導通角為零，僅有固定的補償電容器FC并聯在母線上的情況。而縱坐標軸右部分的特性相當于反向并聯晶閘管導通，TCR接在母線上，并與FC并聯的情況。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。

在介紹線性化環節時，曾說過線性化環節的作用是實現Bref與BL之間的線性關系，BL線性跟蹤Bref。但在電壓閉環控制中，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經過PI調節器和包括線性化環節在內的觸發單元得到導通角為θ的觸發脈沖序列，得到穩定的輸出電壓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系統的開環放大倍數決定的，所以，改變PI調節器的放大倍數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，發出相對應的控制信號，實時地調整TCR的觸發導通角，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生斷續，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。