现代无功功率补偿技术发展研究.pdf

第 19 卷 　第 3 期 河 　南 　科 　学 Vol19 　No . 3 　　　　　　　　　　　　 200 1 年 9 月 HENAN 　SCIEN CE 　　　　　　　　　　　　 Sept 200 1 ( ) 文章编号 :100439 18 200 1 现代无功功率补偿技术发展研究 查丛梅 , 　杨兆华 , 　秦 　忆 (佛山科学技术学院 ,广东 佛山　528000) 摘 　要 :简述了无功补偿技术的发展 ,介绍了传统和现代无功补偿技术 ,从技术应用角度对其发展趋势进行了研 究 。 关键词 :无功功率 ;现代无功补偿技术 中图分类号 : TM7 14 . 3 　　　文献标识码 :A 采用无功补偿技术节能 ,对提高电能质量和挖掘电网的潜力是十分必要的。我国与世界上的发达国家 相比无论从电网功率因数还是补偿深度来看 ,都有较大差距 。因此在我国大力研究和推广无功补偿技术尤 为迫切 。 无功补偿的主要作用[ 1 ] 包括提高负载和系统的功率因数 ,减少设备容量和功率损耗 ,稳定电压 ,提高供 电质量 ,长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力 ,平衡三相负载的有功和无功功率等 。基于以上这些 作用 ,无论哪种方法其控制方法都比较复杂 ,本文仅从技术发展角度研究无功补偿技术的发展状况 。 1 　传统无功补偿技术 1　. 1　　同步调相机和无功补偿电容器 早期无功补偿方法的典型代表是同步调相机 , 同步补偿器实质是同步电动机 ,当励磁电流变化时 , 电动 机可随之平滑地改变输出无功电流的大小 、方向 ,对电力系统的稳定运行很有好处 ,但同步补偿器成本高 ,安 装复杂 ,维护困难 ,使其应用受到限制[2 ] 。 设置无功补偿电容器是补偿无功功率的传统方法之一 , 目前在国内外得到广泛应用 。这种方法有集中 补偿 ,分组补偿 ,就地补偿三种方式 。并联电容器补偿简单经济 ,灵活方便 。缺点是只能补偿固定无功 ,还有 可能与系统发生并联谐振导致谐波放大 。随着电力半导体器件和电力电子应用技术的发展很好地解决了这 一问题 。 1. 2 　晶闸管投切电容器( TSC) 静止无功功率补偿方法 其基本原理如图 1 所示 图 1 　晶闸管投切电容器电路接线图 Fig . 1 　Circuit configuration of t hyristor switched capacitor ( TSC) 其中两个并联晶闸管只是起将电容器并入电网或从电网断开的作用 ,而串联的小电感只是用来抑制电 容投入电网时可能造成的冲击电流 ,在很多情况下这个电感往往不画出。在工程实际中一般将电容器分成 组 ,每组都可由晶闸管投切 ,这样可根据电网的无功需求投切电容器 。实际上就是断续可调的吸收无功功率 收稿 日期 :200 10318 ( ) 基金项 目:广东省高教厅自然科学技术资助项 目 000 11A ( ) 作者简介 :查丛梅 1966 ,女 ,河南郑州人 ,佛山科学技术学院讲师 。 — 290 — 河 　南 　科 　学 　　　　　　　　　　　　第 19 卷 第 3 期 的动态无功补偿器 ,虽然不能连续调节无功但运行时不产生谐波而且损耗较小 。 1. 3 　晶闸管控制电抗器( TCR) 静止无功功率补偿方法 其基本原理如图2 所示 。触发延迟角的有效移相范围为 90180 ,触发延迟角在 90180 之间时 , 晶闸管 δ 为部分导通 ,导通角 180 ,增大触发延迟角的效果就是减小电流中的基波分量相当于增大补偿器的等效 感抗 ,因而减小了其吸收的无功功率 。TCR 的响应时间小于半周波 ,可连续调节无功输出 ,但其电流中有谐 波 ,单独的 TCR 由于只能吸收感性无功功率 ,