混合型无功补偿装置容量配置的研究
一种改进型的混合动态无功补偿器系统设计
（ ． 南大 学 ， １湖 电气 与信 息 工程学 院 ，湖 南 长沙 ４ ０ ８ ；２福 州 电业 局 ，福 建 福 州 １０ ２ ．
摘 要 ： 对 配 电 网静 止 同步补 偿 器 （ Ｓ Ａ Ｃ Ｍ） 晶 闸管投 切 电容器 （ Ｓ ） 针 ＤＴ ＴＯ 与 Ｔ Ｃ 联合 运行 问题 ， 出一种 新型基 于 提
Ａｔ ｆ ｓ ， ｒ ｍ ｈ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｑ ｉａ ｅ ｔ ｃ ｒ ｕｔ ｏ ｈ ｙ ｒ ｅ ｃ ｖ ｏ ｒ ｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｎ ｄ ｖｃ ｙ ｒ ａ ｏ ｒｔ ｆ ｉ ｏ ｔ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｅ ｕ ｖ ｌ ｎ ｉｃ ｉ ｆ ｔ ｅ ｈ ｂ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｅ ｓ ｔ ｅ ｉｅ ｈ ｂ ｄ ｖ ｒ ｃ ｍ— ｉ ｉ ｏ ｉ
ａ ｃ ｏ ｉｒ ｕｉ ・ｅｗ ｒ ｔｔ ｙ ｃｒｎ ｕ ｏ ｐ ｎａ ｒ Ｄ Ｔ Ｔ Ｏ ｎ ｅｆｒｄ ｔｂ ｔ ｎ ｎｔｏｋ ｓ ｉ ｓｎ ｈｏ ｏ ｓｃ ｍ ｅｓｔ （ Ｓ Ａ Ｃ Ｍ） ａｄ ｔｙｉ ｏ ｗｔ ｅ ａ ａｉ ｒ Ｔ Ｃ） ｓ ｉ ｏ ａｃ ｏ ｎ ｈｒ ｔｒｓｉ ｈ ｄ ｃｐ ｃ ｏ（ Ｓ ． ｓ ｃ ｔ
运行 ， 整个装置的可靠保障 。 是
能ｊ砥 ｕ
ＨＶＣ控 制 器
Ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ Ｐ ｏｅｔ Ｓ ｐ ｏ ｅ ｙＮ ｔｎ ａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｏ ｎ ａｏ ｆ ｈｎ （ ｏ６ ７ ４ ４ ） ｏ ｎ ａｉ ｒｊｃ ：ｕ ｐ Ｒ ｄｂ ａｏ ａ Ｎ ｔｒ ｃ ｎ ｅＦｕ ｄ ｔ ｎｏ ｉａ Ｎ ．０ ７０ ３ ｏ ｉｌ ｌ ｅ ｉ Ｃ
１ 引 言 作 为 柔 性 交 流 输 电 设 备 的 重 要 成 员 ．Ｓ Ｔ Ｃ与 Ｄ Ｔ Ｔ Ｏ 在 补 偿特 性 、 ＳＡ Ｃ Ｍ 动态 性 能 、 产 成 本 等 方 生
电容的配置
电容的配置容量配置电容器常用容量有5、10、15、20、25、30kvar，可组合成15、30、45、60、90、120、180、240、300kvar等容量。
根据负荷的特点，可按变压器容量的20％-40％选择。
照明等居民用电负荷按40％选择，其它负荷可按30％选择。
混合补偿方式建议分补容量按照补偿总容量的30%选择，共补按70%选择，对于负载严重不平衡的场所，可适当增加分补容量的比例。
c)功率因数无功补偿后，功率因数应在0．92- 0．98范围内。
4)补偿方式根据无功补偿的要求，可以选择分相补偿、三相补偿和混合补偿等三种形式，需要选择配套的复合开关和电容器。
分相补偿形式需选择Y接的复合开关和电容器，一般用于照明线路；三相补偿则选择△接的复合开关和电容器，一般用于动力线路；混合补偿是以上两者兼而有之情况。
(6)低压无功补偿装置由复合开关接通和断开电容器，在配电变压器低压侧无功补偿时，10kV电源侧有少量谐波的注入，如比较严重可串联电抗器使补偿回路对谐波频率呈感性，从而达到抑制谐波分量的作用。
4 小结配网的运行经验证明，在配网使用低压无功补偿装置是一种切实可行的无补偿方案。
该方案实施后，提高了线路的功率因数，稳定了用户的电压质量，保证了仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
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无功谐波混合补偿装置及有源滤波的选型与应用介绍
案例分享
现象： 无功补偿容量不够，要扩容，但配电房没有空间。
原因分析： 负载增加导致无功补偿容量不足，需要增加一台无功补偿柜，
但配电房已没有放置柜体的空间，扩大配电房不切实际，且停电 时间长会造成巨大的经济损失，只能用占地面积小、便于无功改 造的SVG无功补偿产品。 解决方案：
上图示例
SVC+APF
型号说明
ANSVG-S-A混合动态滤波补偿装置
产品展示
上图示例
SVC+SVG
型号说明
ANSVG-S-G智慧型动态无功补偿装置
产品展示
无功系列SVC、SVG-S-G、SVG对比
ANHPD谐波保护器
工作原理
ANHPD系列谐波保护器对用设备产生的随机高次谐波、 脉冲尖峰、电涌等具有抑制和吸收作用，能有效滤除电压 尖峰杂波、矫正畸变的电压波形、对噪声进行消化和吸收、 防止保护装置误跳闸、保证用电设备正常运行。
型号说明
上图示例
产品展示
SVG相对于SVC传统无功补偿的优势
SVC传统无功补偿装置 分组投切，阶梯式无功输出，易过补或欠补 极容易谐振，烧毁电容器和投切开关 电网电压、电流畸变率高时无法工作 使用寿命短，每两年需要进行一次电容更换 负载电流快速变化时无法及时响应 占地面积大，施工工作量大
SVG 无功输出连续可调，避免过补和欠补 IGBT构成的有源型补偿装置，不会谐振 补偿容量不受电网电能质量影响 正常使用下不需要维护，设计寿命十年以上 毫秒级全响应时间，适合负载快速变化场合 模块化设计和柜式安装，体积小，施工便捷
ANSVG-G-A混合动态滤波补偿装置
工作原理
混合动态滤波补偿装置在补偿无功 的同时可兼治理系统的谐波，该设备以 并联方式接入配电系统，实时监测系统 的电流分量，通过控制计算及逻辑变化， 计算出所需的无功分量及谐波分量，然 后通过三相全桥换流电路实时产生系统 所需的无功与谐波电流注入到配电系统 中，实现智能补偿，兼谐波治理。
SVG+FC混合型无功补偿装置的设计与优化策略
Shebei Guanli yu Gaizao♦设备管理与改造SVG+FC混合型无功补偿装置的设计与优化策略H德承（北京金风科创风电设备有限公司，北京100176）摘要：介绍了SVG+FC混合无功补偿装置的案，包括投切电组FC的组成及原理、静止无功发生器SVG的组成及理,出了SVG+FC混合型无功补偿装置的优化策略。
实践表明，该补偿装置有效克服了FC不能连续无功补偿以及大容量SVG成本高的问题，值得进一步推广和应用；关键词：SVG；FC；无功补偿装置;优化策略1研究背景目前，配电网中最普遍的无功补偿方式是采用直接并联式电、接合、装置进行无功补偿；S 法无法化的无功功的需；此外，每个电组的量是固定的，不能进行连续的无功补偿，补偿效果不显著；若仅用单一的投切FC装置的方式进行无功补偿，极无功补偿或过补偿，电的使用寿投切，的使电的使用大；若用FC装置的投切，为重的，为了，还需外的；基于此，本出一SVG+FC混合无功补偿装置，中SVG 装置用于实现连续的无功功，FC装置实现无功功的大量分，，克服了FC装置不能连续无功补偿以及大量SVG装置成本的问题。
2SVG装置及技术特点2.1SVG装置SVG装置VSC及直流电、连接变压器、断路器等组成。
其在工作过程中将式电路过电砂纸将锈迹去除，在连接时需保证端子伸直，不能超出外边界。
3.4使用电路检测仪表在使用电路检测仪表前，需要详细了解电路仪表的使用规范、条件及流程。
以电压、电路测量为例，需要确定被测电压及电路是否在电路检测仪表量程范围内。
在测量时要注意电路检测仪表使用合理，如电流档用于电流测量，电压档用于电压测量。
此外,在检修时要认真分析电路图，掌握端子数量及位置，如果电路检测仪表探针过大，难以进行测量，可以在探针上缠绕细金属，以测量。
3.5读懂电路工作原理图电路理图是电、件、件电路连接的直观表达，为此，需要从电路理图中发现电气各件的，便于精位置，避检修；3.6做好参数记录及检修后的导线处理在程电检修时（为了数（检修需要测量数进行（于分析;时（在检修（要的电进行理（如电（不合电进行;在电时，注意不能、，可能：导线束，防止造成导线束磨损或断裂。
无功补偿技术的比较研究
无功补偿技术的比较研究无功补偿技术是电力系统中常用的一种技术手段，广泛应用于电力传输和分配过程中。
本文将对当前常见的三种无功补偿技术进行比较研究，包括静态无功补偿、动态无功补偿和混合无功补偿技术。
一、静态无功补偿技术静态无功补偿技术是通过静止性电子器件实现的无功补偿。
常见的静态无功补偿技术包括静态无功补偿装置（SVC）和静态同步补偿装置（STATCOM）。
SVC通过可控硅器件来实现电容和电感的不同接入方式，并通过控制这些器件的导通使无功功率补偿装置进行补偿。
STATCOM则通过采集电网电压的信息，在电源侧通过控制逆变器输出的电流来补偿无功功率。
静态无功补偿技术具有调节速度快、无功补偿效果好的特点，尤其适合对系统电压稳定性要求较高的场合。
然而，静态无功补偿技术的造价较高、容量限制较大，因此在大型电力系统中应用较多。
二、动态无功补偿技术动态无功补偿技术是通过旋转机械设备实现的无功补偿。
常见的动态无功补偿技术包括同步电动机无功补偿装置（SVC）和风力发电机组无功补偿装置。
同步电动机无功补偿装置通过调节同步电动机的励磁电流来实现无功功率的补偿。
它具有快速响应、无功补偿效果好等特点，但是同步电动机的容量相对较大，造价较高。
风力发电机组无功补偿装置则通过调节风力发电机组的功率特性，实现无功功率的补偿。
它具有无需外部电源、容量可调节等优点，但在风电系统中的应用场景有限。
三、混合无功补偿技术混合无功补偿技术是将静态和动态无功补偿技术相结合的一种补偿方式。
常见的混合无功补偿技术包括STATCOM与风力发电机组的组合、SVC与同步电动机无功补偿装置的组合等。
混合无功补偿技术通过充分发挥静态和动态无功补偿技术的优势，提高了无功补偿的效果和灵活性。
它既能提供快速响应的能力，又能在容量限制方面更加灵活。
然而，混合无功补偿技术的内部机构复杂，控制难度较大。
总结：静态无功补偿技术、动态无功补偿技术和混合无功补偿技术各有其优缺点。
一种混合SVG与FC的无功补偿装置的研究
一种混合SVG与FC的无功补偿装置的研究随着电力电子设备在电网中的广泛应用，带来了功率因素低电压波动频率变化三相不平衡高次谐波等一系列问题。
本文提出一种混合静止无功发生器（SVG）与电容器（FC）的无功补偿装置的控制策略，通过二者协同工作使得混合型SVG无功补偿装置不仅具备SVG快速连续无功补偿的能力，还兼具FC 大容量无功补偿的能力，克服FC不能连续无功补偿以及大容量SVG高成本的问题。
标签：无功补偿静止无功发生器（SVG）电容器（FC）1.引言目前，配电网中最普遍的无功补偿装置：直接并联式电容器或接触器复合开关或晶闸管等方式进行无功补偿的[1-2]。
然而，这种方法无法响应快速变化的负荷无功功率需求[3]。
除此之外，每个电容器组的容量是固定的，不能进行连续的无功补偿，补偿的效果不是非常显著。
如果仅仅采用单一的投切FC进行无功补偿，极易造成无功欠补偿和过补偿，再者电容器的寿命与投切频率相关，频繁的开关操作致使电容器的使用寿命大幅度缩短。
若采用晶闸管的方式控制FC的投切，还会产生较为严重的低次谐波，为了降低谐波污染还需增设额外的滤波器[4]。
本文提出一种SVG+FC混合型无功补偿装置，其中SVG用以实现快速连续无功调节，FC实现无功的大容量分级调节，二者协同工作使混合型SVG无功补偿装置不仅具备SVG快速连续无功补偿的能力，还兼具FC大容量无功补偿的能力，克服FC不能连续无功补偿以及大容量SVG高成本的问题。
2. SVG+FC混合型无功补偿装置设计方案在实际工程应用中感性和容性无功的需求不同，所需配备的设备也不同，静止无功补偿SVG和固定电容器组FC并联应用，可达到非常好的配合。
SVG动态特性好，补偿带宽，而FC可有效补偿容性无功，成本低。
当系统无功瞬间发生缺失突变时，通过SVG自启，进行瞬态快速补偿，而后再投入FC，最终完成无功的精确化补偿。
混合型SVG无功补偿装置包括有源无功发生模块多组晶闸管或接触器投切电容器模块，即SVG+投切型电容器（FC）。
变电一次设计无功补偿设计分析
变电一次设计无功补偿设计分析1. 引言1.1 背景介绍随着电力系统的发展和用电负荷的增加，电力网中的无功功率越来越受到重视。
无功功率是电力系统中不产生功率输出的功率，主要用于磁场能量的维持和电力设备的启动。
在变电一次设计中，无功功率的补偿设计变得至关重要。
无功功率的合理补偿可以提高电力系统的稳定性和可靠性，减少线路损耗，降低设备的运行成本，改善电能质量。
传统的无功功率补偿设备包括静态无功功率补偿装置和动态无功功率补偿装置。
静态无功功率补偿装置主要包括电容器和电抗器，用于对电网的无功功率进行补偿；动态无功功率补偿装置则通过电子器件实现对系统无功功率的快速调节，提高系统的响应速度和稳定性。
对于变电一次设计而言，无功功率补偿设计是一个必不可少的环节。
本文将从变电一次设计的概述开始，介绍无功补偿设计原理，对无功补偿装置选型分析和控制策略研究进行深入探讨，最终对无功补偿效果进行评估。
希望通过本文的研究，能够为变电一次设计提供一定的参考和指导。
1.2 研究意义本文主要研究变电一次设计中的无功补偿设计，探讨无功补偿在变电一次设计中的重要性和作用。
无功补偿是电力系统中的一项重要技术手段，可以提高系统的功率因数，改善电压质量，减少线损和提高输电效率。
在变电一次设计中，合理的无功补偿设计能够有效地提高系统的稳定性和可靠性，降低运行成本，提高供电质量，保障电网运行的安全稳定性。
通过对无功补偿设计原理的研究，可以深入了解无功补偿在电力系统中的作用机理，为无功补偿装置的选型和控制策略提供理论指导。
对无功补偿效果的评估，可以帮助工程师和设计人员更好地了解无功补偿系统的运行效果，为后续的系统优化提供依据。
研究变电一次设计中的无功补偿设计具有重要的理论和实践意义，可以为电力系统的安全稳定运行和经济运行提供技术支持和保障。
【研究意义】。
2. 正文2.1 变电一次设计概述变电一次设计概述是电力系统设计中非常重要的一环，它涉及到变电站内部设备的配置、布局和连接。
无功补偿装置的分类及特点
无功补偿装置的分类及特点无功补偿装置是电力系统中用来改善功率因数的重要设备之一。
它通过补偿无功功率，提高电力系统的效率和稳定性。
根据不同的工作原理和功能，无功补偿装置可以分为静态无功补偿装置和动态无功补偿装置两大类。
本文将对这两类装置的特点进行探讨。
一、静态无功补偿装置静态无功补偿装置是一种通过静态元件来实现无功功率补偿的装置。
主要有电容补偿装置、电抗补偿装置和混合补偿装置。
1. 电容补偿装置电容补偿装置采用电容器来产生无功电流，补偿电网中的感性无功功率。
它主要可以分为固定电容补偿装置和可变电容补偿装置两种类型。
固定电容补偿装置适用于无功负荷变化不大的场合。
它具有简单、可靠的特点，并且成本较低。
但是，由于负载变化时的固定补偿容量不能适应需求，可能导致补偿效果不佳。
可变电容补偿装置能够根据负荷变化自动调整补偿容量，适用于负荷波动较大的场合。
它通过控制开关和电容器的并联或串联连接来实现不同的电容量组合，从而提供灵活的无功补偿调节。
2. 电抗补偿装置电抗补偿装置主要采用电感器来产生无功电流，补偿电网中的容性无功功率。
它主要包括固定电抗补偿装置和可变电抗补偿装置两种类型。
固定电抗补偿装置适用于容性负荷变化不大的场合。
它能够稳定供电系统电压，改善电网的稳定性和功率因数。
但是由于固定电感器无法应对负荷波动，因此其补偿效果受到一定限制。
可变电抗补偿装置能够根据负荷变化自动调整补偿容量，适用于波动性负荷较大的场合。
它通过调节器件的感应度和接入方式实现电抗的动态调节，以满足不同负荷条件下的无功补偿需求。
3. 混合补偿装置混合补偿装置是将电容补偿装置和电抗补偿装置组合在一起使用的装置。
通过合理地选择电容和电抗的组合方式，可以更精确地对功率因数进行补偿。
这种补偿方式在大型电力系统中应用较多，可以提高电网的功率因数、稳定性和可靠性。
二、动态无功补偿装置动态无功补偿装置是一种根据电网运行状态实时调整补偿容量的装置。
主要包括SVG（Static Var Generator）和SVC（Static Var Compensator）。
混合型SVG高压动态无功补偿的应用
·304·应用技术Ying Yong Ji Shu观赏草的发展，最初可以追溯到维多利亚时期，经过几个世纪的发展，如今，观赏草已经成为欧美发达国家环境美化和绿化的新宠，有“无草不成园”一说。
在我国，随着社会的发展，生活水平的提高，人们对周围的生活环境的要求越来越高，观赏草也已崭露头角，并逐渐发挥重要的作用。
一、观赏草的基本概念观赏草是一类形态美丽、色彩丰富、以茎杆和叶丛为主要观赏部位的草本植物的统称；以禾本科植物为主，常见的还有莎草科、灯心草科、花蔺科、天南星科、香蒲科、寥科等植物。
二、观赏草的突出特性1.形态和线条观赏草的形态和线条包括姿态、叶片和花序等部分，有直立线条的种类，如芒属种类和品种，单独种植时能形成焦点或重点，与周围圆形或小型的植物对比明显。
当这些直立的形态重复运用时，便会形成独特的线条，甚至产生戏剧性的形状和图案。
2.质感观赏草主要通过叶片来表现其特殊的质感，除了少部分种类叶片较宽外，大多数叶片窄长、质地细腻。
正如他们特殊的外形，叶片也会与周围植被形成对比。
3.色彩很多园林设计师将色彩作为观赏草应用的主要原因，虽然绿色是自然界的主导色，但是还有很多其他的叶色能用来创造非凡的效果，如：黑色（如‘黑龙’麦冬）；蓝色（如欧洲异燕麦、蓝羊茅、蓝丛早熟禾）。
有些种类的观赏草，其花和果实的颜色比叶片有价值，如：柳枝稷和芒属的很多品种在秋季长出巨大的亮红色或银白色花序；一年生禾草和谷类，也有颜色出众的花序，在儿童园中具有很强的吸引力。
4.韵律和动感当微风吹过，观赏草的叶片发出阵阵娑娑的声响也给种植带来无限生机，若是成片种植，观赏草随风起伏，像浪花在花园中翻滚的姿态，尽显动感之美。
三、观赏草的生物学优势1.养护成本低人们对低养护成本植物的需求是观赏草越来越流行的原因之一。
美国著名园艺学家Allen Lacy 曾经针对观赏草管护说过这样的话：“对大多数观赏草来说，我们所要做的主要工作就是看着它们生长和变化。
混合无功补偿装置的控制方法
混合无功补偿装置的控制方法
混合无功补偿装置是用来改善电力系统的功率因数和电压质量
的设备。
它通常由电容器和电抗器组成，能够提供无功功率的补偿。
其控制方法可以从以下几个角度来进行全面回答：
1. 基本控制原理，混合无功补偿装置的控制方法通常包括基本
的电压和无功功率控制原理。
通过监测电网的电压和电流，控制装
置可以根据设定的目标值来调节电容器和电抗器的接入和退出，以
实现对无功功率的补偿。
2. 控制策略，控制方法可以根据实际应用采用不同的控制策略，比如基于功率因数的控制、基于电压的控制、基于无功功率的控制等。
每种控制策略都有其适用的场景和优缺点，需要根据具体情况
进行选择。
3. 响应速度和稳定性，控制方法需要考虑混合无功补偿装置的
响应速度和稳定性。
在电网发生突发性负载变化或故障时，控制方
法需要能够快速响应并保持系统稳定。
4. 通信与监控，现代混合无功补偿装置通常具备通信和监控功
能，可以通过与上位机或主控系统的通信实现远程监控和控制。
控制方法需要考虑通信协议、数据传输方式等方面的内容。
5. 防护和安全，控制方法还需要考虑装置的防护和安全功能，包括过压、过流、短路等保护措施，以确保设备和人员的安全。
总的来说，混合无功补偿装置的控制方法是一个涉及电力系统控制原理、通信技术、安全防护等多方面知识的复杂问题，需要综合考虑各种因素，以实现对电力系统功率因数和电压质量的有效控制和优化。
基于PSCAD的混合型无功补偿装置谐波特性分析
基于PSCAD的混合型无功补偿装置谐波特性分析混合型无功补偿装置是一种广泛应用于电力系统中的无功补偿装置，它能够有效地改善电力系统的功率因数和电压质量，降低谐波含量。
本文基于PSCAD软件对混合型无功补偿装置的谐波特性进行分析，包括谐波电流和谐波电压的波形以及谐波电流的THD（总谐波失真度）。
首先，需要搭建一个包含混合型无功补偿装置的电力系统模型。
可以采用PSCAD软件中提供的拓扑视图进行建模，选取相关的元件和装置模型进行连接和参数设置。
模型中应该包括电源、无功补偿装置、负载和测量设备等。
其次，通过调整无功补偿装置的控制参数，如电容器和电感器的参数、接入位置等，可以对不同的无功补偿工作状态进行模拟。
例如，当电容器接入电网时，可以观察到电压的波形变化以及谐波电流的变化情况。
然后，对混合型无功补偿装置进行谐波特性分析。
可以通过PSCAD软件提供的谐波分析工具，对电流和电压进行谐波分析。
可以得到谐波电流和谐波电压的波形、频谱图以及THD等信息。
以此来评估混合型无功补偿装置的谐波抑制能力和功率因数改善效果。
最后，根据分析结果，可以调整混合型无功补偿装置的控制策略和参数，以优化无功补偿效果。
可以通过改变电容器和电感器的接入位置和容量等方式，来降低谐波电流和电压的含量，减小功率因数的波动。
综上所述，基于PSCAD的混合型无功补偿装置谐波特性分析可以通过搭建电力系统模型、调整控制参数、进行谐波分析等步骤实现。
通过对混合型无功补偿装置的谐波特性进行分析，可以评估其在电力系统中的性能表现，并通过调整装置的参数和控制策略优化无功补偿效果。
混合无功补偿装置的研制
第 １卷 １
第 ３期
赵金云等 ：｝ 合 无功补偿 装置的研制 昆
４ ５
后细补 （ 粗补时每相每次 的投入容量 为６ ＡＲ左右， ＫＶ 细补时每相每 次容量为 ３ Ｖ ｋ ＡＲ左 右为宜 ） 其 中共补 ， 电容器组用△ 形接法 ，分补 电容器组采用 Ｙ接法 。图 中的混合补偿功率 因数 测控 器设有数字显示器 ， 除跟 踪显示三相功率 因数 外，还显示三相 电压 、 三相 电流
１１设 计 指导 思 想 ．
Ｙ、 ｌ
Ｉ
ｌ Ｉ
Ｉ ｌ １ Ｉ源自 Ｉｌ ＩｆＩ
ｌ ｝ 分偿 鹾 补
功率 因数ｊ
Ｉ
篷
里 【 】 】 【 】
［ ］
１ 摒弃传统 的三相功率 因数共测共补， 、 采取分相
检 测、分相补偿 、先共补后分补和先粗补后 细补 的混 合无功补偿方式 。 ２ 在分相补偿 中为提高可靠性和节省空间， 、 采用 Ｙ接法的三相组合分补 电容器组。 ３ 、在分组补偿和三相共补偿 线路 中应有效地解 决操作过 电压 、浪涌电流 问题 。 ４ 、在分相补偿和三相共补偿 线路 中应能有效地 抑 制谐波 电流，并能有效地解决抗干扰问题 。 ５ 、为提高产品的标准化程度和提高 防护效果拟 采用标准柜体，要考虑防雨防尘设计，并能有 降温风
及三相功率 。 测控器从软件 到硬件设 计采用双重抗干
ｕＡ ２ ． ｖ ＝２ ５ ５ ＵＢ ２ ６．Ｖ ＝２ ７ Ｕ ２ ７．Ｖ ＝２ ２
Ｉ ＝２ ３ ６ Ａ ４ ． Ａ Ｉ ＝１ ６ ４ Ｂ ７ ． Ａ Ｌ＝９１４ ． Ａ
ｃ ｔＡ ０． ｏｓ ＝ ５１ ｃ ｑ ０．５ ｏｓ ￣＝ ５ ｃ ￣ｃ Ｏ．０ ｏｓ ＝ ６
经安装 了混合无功补偿 装置 后其各 相数据 如下
混合动态无功补偿系统的无功协调控制
路 容量 越 高 ， 味 着 电力 网络 越 强 。 者 的 无 功 控 意 二
制器都可等效视为通过阻抗与发 电机相连 ． 改变该
结 构 图 。Ｓ Ｃ 由 晶 闸 管 控 制 电抗 器 （ Ｃ 和 Ｔ Ｃ Ｖ Ｔ Ｒ） Ｓ
阻抗值就可对系统 调节 短路容 量进 行调节 ；② 控
制 器 间 的 电气 距 离 ，主 要 是 指 连 接 在 Ｓ Ｃ与 Ｖ Ｄ Ｔ Ｔ Ｏ 连接 线 路耦 合 电抗 。 耦 合 电抗 很 小 。 ＳＡ Ｃ Ｍ 若
ｔｒ ｅ ｉｎ ｏ ＶＣ’ ｉ ｉｃ ｉ ｉ ｇｖ ｎ．ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｏ ｎ ｙ ｓ ｏ ｔ ｅ ｖ ｌ ｉ ｆ ＨＤＶＣ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｄ ｓ ｆＨＤ ｇ ｓ ｍａｎ ｃ ｒ ｕ ｔ ｓ ｉｅ Ｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔｌｒ ｓ ｌ ｎ ｔｏ ｌ ｈ ｗ ｈ ａｉ ｔ ｏ ｓ ｄｙ ｎ ｈ ｒ —
第４ ５卷 第 １ ０期
２１ ０ １年 ｌ 月 Ｏ
电 力 电子 技 术
Ｐ ｗ ｒＥｌｃｒ ｎ ｃ ｏ ｅ ｅ ｔ ｉｓ ｏ
Ｖｏ ．５，Ｎｏ １ １ ４ ．０
Ｏｃ ｏ ｅ ０ ｔｂ ｒ２ １ １
混合动态无功补偿系统的无功协调控制
周诗 嘉 ，方 厚 辉 ’ ，方 璐 ，魏 承 志
基于SVG+智能电容的混合式无功补偿系统研究与设计
基于SVG+智能电容的混合式无功补偿系统研究与设计孙曙光;刘建强;刘旭林;杜太行【摘要】为了实现低成本、精确地大容量无功补偿,设计了一种基于“SVG+智能电容”混合式无功补偿系统.系统由一台高精度补偿的小容量静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)和多台智能电容组成.首先对混合系统中SVG的电流跟踪控制进行分析,针对PI控制对周期性信号跟踪性差和重复控制在负载突变时导致补偿电流畸变的问题,提出采用加权式并联型重复控制的电流跟踪控制策略.然后对整体系统的运行特性进行分析,给出系统无功分配控制方法.最后以TMS320F28335作为混合式系统的核心控制器,设计了一套混合式无功补偿系统.通过仿真和试验结果表明,混合无功补偿系统可以对无功电流进行有效的补偿.【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2019(056)001【总页数】8页(P128-135)【关键词】混合式无功补偿;静止无功发生器;智能电容;重复控制【作者】孙曙光;刘建强;刘旭林;杜太行【作者单位】河北工业大学控制科学与工程学院,天津300130;河北工业大学控制科学与工程学院,天津300130;河北工业大学控制科学与工程学院,天津300130;河北工业大学控制科学与工程学院,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TM9330 引言随着电力电子技术的发展，无功补偿系统不仅可以补偿无功功率，还同时具有抑制谐波功能，使电力系统运行更加安全可靠[1]。
智能电容器是目前较为普遍的智能型无功补偿装置，其成本低，在大容量无功补偿具有较大优势，但其只能分级补偿，不能抑制闪变和不平衡[2]。
SVG已经代表了新一代的无功补偿系统[3-4]，其调节速度快，运行范围宽，可抑制补偿电流中的谐波。
然而，大容量的SVG结构复杂，控制难度大，成本高。
由于单一无功补偿装置的局限性，科研人员对混合无功补偿系统进行研究，其中“SVG+TSC”形式的混合无功补偿装置应用较为广泛，针对大容量、固定的无功，利用投切式电容器进行补偿；针对小容量、电容欠补的无功，利用SVG进行补偿[5-6]。
浅析混合无功补偿装置的技术方案
６ ． 为了提高产品的标准化程度和提高防护效果拟 采 用标 准 柜体 ，要 考 虑 防雨 防尘设 计 并能 有 降温 风
机
《 设 计 技术 方 案 二）
关键 词
近 年 来，随着 城 市道 路 照 明 的技术 进 步 ，高 光效
中补 偿 ， 结 了一套 新 型 的三 相功 率 因数 分相 测 量和 总 混合 补偿 的 技 术方 案 。
的高压钠灯、 金卤灯已逐步淘汰了传统的低光效的白
炽 灯和 汞 灯，形 成 了道 路照 明 的 主流光 源 ，但 由于高 压 钠灯 、 卤灯普 遍 存在 自然 功率 因 数偏 低 的问题 （ 金 一 般 均 在 ０４ 右 ） 得 城 市道 路 照 明的 供 电系 统功 ．２左 ，使 率 因数 处于 较 低的 水平 ， 管 在 部分 新线 路 上 采取 了 尽 单 灯 补偿 的措 施 ，但整 体 功率 因 数水 平 与供 电部 门规 定 的用 户功 率 因数 不得 低 于 ０ ６的基 本 要 求相 差 较
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测量系统：分相 测量 电压 ：４ ｏ 精度 ０５ ０ ｖ（ ．级） 测量 电流：０— Ａ（ 度 ０５ ５ 精 ．级） 功率 因数 ：滞后 ０２ ０ ．０ ～超前 ０ ０ （ 度 ０５ ． ０精 ２ ．级） 测量功率：０ ９ ９ ｋ ～ ９ ９ ｗ；０ ９ ９ ｖ ｒ（ ～９９ ｋ ａ 精度 ０ 。 ５
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混合型无功补偿装置容量配置的研究
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图１ 机 车 负载 下 的Ｓ Ｇ Ｖ ＋ 框 图
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混合型无功补偿装置容量配置的研究
混合型无功补偿装置容量配置的研究作者：王帅陈玉龙于国强来源：《科技创新导报》2011年第20期摘要:本文针对混合型无功补偿装置提出了一种容量配置的新方案。
首先对当前研究广泛的混合型主电路结构在变动负荷的应用中所遇到的问题进行了分析,在此基础上阐述了这种容量配置思路,并且详细分析了在变动负荷的无功需求变化过程中,SVG所发出无功功率的变动情况。
最后通过Matlab对容量配置方案做了系统仿真。
通过理论论证和仿真分析表明本设计方案是可行的。
关键词:SVG变动负荷容量配置仿真中图分类号:TM714 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)07(b)-0102-02混合补偿装置是有源补偿支路(SVG/APF)与无源补偿支路FC联合使用所产生的补偿形式。
当前对这种混合形式容量扩大方面的研究主要集中在APF+PPF这种形式上,产生了多种容量配比结构。
以APF为核心,HPF为辅助的动态补偿型构,这种结构下动态补偿性好,但整体补偿容量受到限制;以PPF为核心,APF为辅助的动态调整型结构,这种形势下动态调整性能好,但是动态可调整范围受限。
本文在认真考虑了有源补偿装置动态性能和无源补偿装置容量大等方面因素后提出了一种针对大容量变动负荷的无功功率容量配置新思路,并且采用matlab仿真软件进行了验证。
1 主电路形式当前我国电气化铁路变电所的无功补偿装置绝大部分采用并联电容器固定补偿模式。
在这种模式下,牵引机车运行到该区段时,固定补偿装置满足不了牵引机车的无功消耗的需求;当牵引机车运行出该区段时,固定无功功率补偿装置又向系统倒送无功。
而有源补偿因其具有动态无功补偿的优势引起了广泛的研究,但是限于目前有源补偿容量较小不适合应用于大容量无功功率补偿,应用最多的只是对系统的一部分谐波进行滤除。
针对有源补偿装置和无源补偿装置在电力机车这种动态负荷的应用中存在的这些问题,并且充分考虑它们各自的优点后,采取有源补偿与无源补偿相结合的混合补偿方式来实现无功补偿,如图1所示的机车负载下的SVG+FC单相补偿结构框图。
无功补偿装置的介绍
2
开关的选型
1.接触器；2.调节器； 3.复合开关
3
补偿元件的选型
1.电容器； 2.电抗器与电容器组合；3.电抗器
Thank You!
2. 谐波抑制
谐波抑制的意义
谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传 输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生震动 和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生 故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或 串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧
毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使
电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通 信设备和电子设备会产生严重干扰。
混合补偿
为了使补偿达到较好状态，分补与共补通常会组合使用。 这样就可以保证设计容量，又能兼顾了三相不平衡带来的 无功损耗，而且成本相对全分补节约不少，已逐步在各地 推广开来。
二、无功补偿装置的部件
•1. 控制器
控制器
该系列产品以高性能单片机为中心 控制单元，高速A/D转换器进行真 有效值转换，测量精度高，多项电 量显示，抗干扰能力强，工作性能 稳定。以无功功率为控制量，运行 时无投切振荡，无补偿呆区。大数 字液晶显示屏显示电压、电流、无 功功率和功率因数，便于远距离观 察．适用于箱式变电站和标准屏式 中的电容补偿．
二、无功补偿装置的部件
• 2. 开关
可快速切断交流与直流主回路和可频 繁地接通与大电流控制电路的装置。
接触器
调节器
电子式无触点可控硅电容投切装置， 适用于容性和感性负载的通断控制。
复合开关
在可控硅电压过零时刻投入电容，然 后触点闭合，可控硅退出，电容器在 触点下运行。实现了投入电容无涌流， 触点下运行不发的基本原理：电网输出的功率包括两部分;一 是有功功率;二是无功功率。直接消耗电能,把电能转变为 机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率 称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式 的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种 能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功 功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所 占的电能.电流在电感元件中作功时,电流滞后于电压90°. 而电流在电容元件中作功时,电流超前电压90°.在同一电 路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180°.如果在电 磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵 消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小。
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混合型无功补偿装置容量配置的研究
摘要:本文针对混合型无功补偿装置提出了一种容量配置的新方案。
首先对当前研究广泛的混合型主电路结构在变动负荷的应用中所遇到的问题进行了分析,在此基础上阐述了这种容量配置思路,并且详细分析了在变动负荷的无功需求变化过程中,SVG所发出无功功率的变动情况。
最后通过Matlab对容量配置方案做了系统仿真。
通过理论论证和仿真分析表明本设计方案是可行的。
关键词:SVG 变动负荷容量配置仿真
混合补偿装置是有源补偿支路(SVG/APF)与无源补偿支路FC联合使用所产生的补偿形式。
当前对这种混合形式容量扩大方面的研究主要集中在APF+PPF这种形式上,产生了多种容量配比结构。
以APF 为核心,HPF为辅助的动态补偿型构,这种结构下动态补偿性好,但整体补偿容量受到限制;以PPF为核心,APF为辅助的动态调整型结构,这种形势下动态调整性能好,但是动态可调整范围受限。
本文在认真考虑了有源补偿装置动态性能和无源补偿装置容量大等方面因素后提出了一种针对大容量变动负荷的无功功率容量配置新思路,并且采用matlab仿真软件进行了验证。
1 主电路形式
当前我国电气化铁路变电所的无功补偿装置绝大部分采用并联电容器固定补偿模式。
在这种模式下,牵引机车运行到该区段时,固定
补偿装置满足不了牵引机车的无功消耗的需求;当牵引机车运行出该区段时,固定无功功率补偿装置又向系统倒送无功。
而有源补偿因其具有动态无功补偿的优势引起了广泛的研究,但是限于目前有源补偿容量较小不适合应用于大容量无功功率补偿,应用最多的只是对系统的一部分谐波进行滤除。
针对有源补偿装置和无源补偿装置在电力机车这种动态负荷的应用中存在的这些问题,并且充分考虑它们各自的优点后,采取有源补偿与无源补偿相结合的混合补偿方式来实现无功补偿,如图1所示的机车负载下的SVG+FC单相补偿结构框图。
当有电力机车通过该变电所区段时,此时区段内对感性无功功率的需求迅速增加,SVG运行在电容特性下与FC支路同时发出感性无功功率对机车负载进行感性无功功率补偿;当该变电所区段内无机车通过时,运行在电感特性下发出容性无功功率用以抵消此时FC支路所发出的感性无功功率,起到稳定区段内电压的作用,实现了电能质量的提高。
2 容量配置思路
如图2所示,假设在额定电压下,铁路变电所供电区段内不同时间段对应的不同机车的多种形式的多种无功需求情况,近似以方波来表示。
由图2中可以看出,在机车通过区段时无功需求增加,机车驶出区段后,无功需求降落。
在不同的时间段内,有源补偿支路和无源补偿支路所对应的容量分配情况不同,明显看出是以无源补偿支路为固定补偿部分,有源补偿支路为动态补偿部分。
图中方波曲线表示机车负荷所需要的感性无功,表示有源补偿支路所能发出的最大感性无功功率,表示无源补偿支路在额定电压下所能发出的最大感性无功功率,表示
混合补偿装置总共所能产生的感性无功功率,A、B、C、D、E、F、G、H等区域表示各个时间段的SVG与FC支路各自所产生的补偿容量。
在铁路27.5kv牵引变电所中,在有机车通过的情况下,FC无源滤波器支路滤除谐波并且提供固定的感性无功功率,SVG对机车所需其余感性无功功率进行补偿或者用来吸收FC支路多出的感性无功功率容量,这样就有效的降低了SVG支路的补偿容量。
在0～t1时间段内,机车只需B区域这一部分无功功率,此时SVG支路需要吸收感性无功功率,总的补偿容量;在t2～t3时间段内,SVG需要发出感性无功功率,无源补偿支路发出感性无功功率,总的补偿容量是;在t4～t5时间段内,由于负荷无功功率需求高出混合补偿装置容量上限,故SVG与FC支路都处于满发状态,总的补偿量是。
当机车驰出该区段后,区段内的感性无功功率需求降为0,若采用传统无功补偿方式,FC支路仍对该区段有感性无功功率注入,会造成区段内电压升高。
此时我们调整SVG吸收感性无功功率用以补偿FC 支路所发出的感性无功功率,保持区段内电压稳定。
在t1～t2,t3～t4这两个时间段内,感性无功功率需求下降,无源补偿支路发出感性无功功率,有源补偿支路SVG用来吸收无源支路所发出的感性无功功率。
在应用中的理想情况是,但实际区段内无机车时由于输电线路、电力变压器、电抗器等感性负载的存在,整个区段内仍然需要少量的感性无功功率补偿,所以的安装最大容量应该稍小一些,满足。
3 matlab仿真验证
仿真系统接线图如图3所示,对整个混合补偿系统进行了简化,仿真过程只考虑了SVG、FC和负载的无功功率变化。
负载无功需求设定为在10kvar范围内波动,按照文中所提出的无功容量配置思路,SVG 与FC支路各配置5kvar容量,并且考虑到了FC支路在无功需求较大,电压降低时,感性无功输出会有所减少的情况。
当负荷无功功率需求变化范围较小时,如图4所示,给定感性无功需求在7kvar～10kvar之间变化,在2～4和6～8小时之间感性无功需求较大FC支路的无功输出有所降低,获得了图6所示的SVG无功功率补偿曲线,SVG的输出无功在0～5kvar之间波动变化。
当负荷无功功率需求变化范围较大时,如图7所示,给定感性无功需求在0kvar～10kvar之间变化大范围内波动,FC支路会受到一定程度的影响,根据2.2.1节中的补偿思路,得到了图9所示的SVG无功功率补偿变化曲线,其无功输出在-5kvar～5kvar之间变化,输出负值表示SVG在这一时间段内发出容性无功功率。
根据上述不同无功需求负荷的仿真结果可证明,该种思路的混合型无功补偿方案能够实现对较小无功需求变动和较大无功需求变动负荷的补偿,补偿范围大,且满足实时性要求。
该容量配置方案是可行的。
4 结语
SVG以其优良的动态补偿特性,获得了广泛的研究。
本文提出的这种容量配置新思路为有源补偿在大容量变动负荷中的应用提供了一种新的解决方案,最后通过matlab软件对小变动负荷和大变动负荷进行了仿真实验,可以得出此种混合形式不仅降低了SVG的补偿容量,也充分利用了有源补偿的动态特性,具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]陈玉龙,陈君诚.使用于变动负荷的大容量SVG解决方案.通信电源技术[J],2011.2
[2]李付亮,周有庆,吴涛,王晓芳.基于瞬时无功功率理论的先进静止无功发生器的研究.电力系统保护与控制[J],2010.1:75～78
[3]陈君诚,张耀明,焦永杰.山西万福电力电器有限责任公司直接电压型SVC技术文本[Z],2010,1-10。