磁控式动态无功补偿装置控制系统的分析与应用
磁控式动态无功补偿装置的过载能力试验
磁控式动态无功补偿装置的过载能力试验磁控式动态无功补偿装置（MCR）是一种常用于电力系统中的无功补偿装置，其主要功能是通过控制电容器和电感器的接入和断开，调整电力系统中的无功功率，以提高系统的功率因数和稳定运行。
为了确保MCR在实际运行中能够正常工作，对其过载能力进行试验是非常重要的。
过载能力试验是指通过对装置进行大负载电流的接通测试，以验证装置在持续高负载条件下的工作性能和稳定性。
对于MCR来说，一般会采用额定电流的1.2倍或1.5倍作为过载条件。
试验主要包括如下几个方面的内容：1. 设备准备：首先需要对MCR进行预试验，检查其开关、保护和控制系统是否正常工作。
同时，需要准备好一台适当负载容量的供电设备，确保能够提供足够的电流给MCR。
2. 试验操作：在试验前，需要将MCR调整至正常工作状态并接通其电源。
然后，将所需负载接入MCR，逐步增加负载电流，使其逐渐达到所需的过载条件。
3. 观察记录：在试验过程中，需要记录MCR的电流、电压、功率因数等关键参数的变化情况。
同时，还需观察MCR的温度升高情况，以及是否有任何异常现象的出现，如噪音、闪烁等。
4. 试验结果评估：根据试验记录和观察情况，可以评估MCR 在过载条件下的工作状况，判断其过载能力是否满足要求。
如果MCR能够在过载条件下稳定工作，并且各项指标符合标准要求，证明其过载能力良好。
值得注意的是，过载能力试验不仅对MCR的稳定性和可靠性进行验证，还可以检测其保护功能是否正常。
在试验过程中，应特别注意MCR设备是否存在过载保护功能异常或过敏等情况。
一旦发现异常，需要及时采取措施，以保证设备和人员的安全。
总之，磁控式动态无功补偿装置的过载能力试验是一项重要的测试工作，能够验证其在高负载条件下的工作性能和稳定性。
只有通过过载能力试验，才能确保MCR能够在实际运行中正常工作，为电力系统的无功补偿提供可靠保障。
因此，电力系统运行管理者和装置制造商都应高度重视过载能力试验，并根据实际情况制订相应的试验方案和评估标准。
动态无功补偿装置在变电站的应用分析
动态无功补偿装置在变电站的应用分析摘要：随着我国经济的快速发展，对于电力和电网的要求也逐渐提高，电力系统的用电负荷存在着大量的无功功率频繁变化，一般来说，电网特别是受端电网，缺乏无功电压的支撑，就会产生巨大的电压波动，严重时甚至会引发电网的大面积崩溃，影响企业和居民的日常用电。
因此，随着市政建设的发展和用电量的增加，对系统电压稳定性提出了更高的要求。
在变电站的实际应用中，要求使用具有较高精密度的仪器设备，来进行对无功功率的动态补偿。
关键词：动态无功补偿装置；变电站；应用分析;前言动态无功补偿装置在变电站中得到了广泛的应用，其性能运行方式和控制策略，目前已经成为电网调度自动化过程中一个重要的研究课题。
在电力系统冲击性负荷较大的情况下，使用动态无功补偿装置，可以瞬间快速地改变无功功率，对于变电站的电压稳定和提高电网电压合格率，起到了很好的实际效果。
一、动态无功补偿装置的性能管理和原理分析动态无功补偿装置的原理，一般来说是通过关断大功率的电子器件来完成对电压的稳步控制的。
电抗器并联在电网之上，只有对其进行有效的调节，将桥式电路交流输出电压的幅值和相位进行控制，才有可能使该电路吸收，或者满足要求的无功电流。
一般来说，装置以三相大功率的电压逆变器为核心，输出电压是通过与电抗器相互连接最终进入主系统，与主系统的连接必须要保持同频、同相，通过调节电压幅值和电压输出的性质来控制电压的稳定性。
在变电站的实际应用过程中，无功补偿分为动态和静态两种方式。
静态无功补偿是根据负载的实际情况，安装固定容量的补偿电容或补偿电感，静态无功补偿是以往常用的一种补偿方式。
而动态无功补偿则具有更加快速性和实时监测性两种特征，所谓的快速型是指动态无功补偿的补偿速度非常快，可以在几秒钟之内进行快速的反馈，而实时性则是指变电站的用电负荷不可能是一成不变的，而是在动态变化的一个过程。
运用动态无功补偿装置，就可以快速地监测变电站的负载情况。
但是动态无功补偿并不是必须要同时满足快速性和实时性两个基本特征，有的情况下无功补偿装置的改变只是固定的，这个时候只用速度快的无功补偿装置，也可以做到动态无功补偿。
磁阀式静止型动态无功补偿装置原理及在电力系统中的应用
磁阀式静止型动态无功补偿装置原理及在电力系统中的应用该文结合实际工作介绍了静止型动态无功补偿装置（MSVC）的基本原理，MSVC成套设备在实际生产中的运用。
标签：MCR（磁阀式可控电抗器）SVC（静止型动态无功补偿装置）无功补偿1. 前言随着科技日新月异的发展，电力系统中非线性原件的大量使用，对电能质量的影响越来越大，同时国家电网和用户对电能质量的要求也越来越高，国家智能电网的建设等等都需要我们对关系到电能质量的各种因素进行研究，比对，合理使用适合的产品。
目前，无功补偿主要装置是电容器、电抗器和少量的动态无功补偿装置，其技术存在明显不足之处：如开关（断路器）投切电容器组的调节方式是离散的，不能取得理想的补偿效果【4】；开关投切电容所造成的涌流和过电压对系统和设备本身都十分有害。
这就需要从新的思路和角度解决这一难题。
在我厂多年的运行工作中，使用了很多种技术，通过比较使用效果，在此介绍的磁阀式可控电抗器（MCR）型SVC，具有输出谐波小、结构简单、可靠性高，价格低廉，占地面积小、免维护等显著优点，是高压和超高压电网理想的动态无功补偿，电压调节，谐波治理设备。
它由磁阀式可控电抗器、控制器、电容器（C）或滤波器（FC）、晶闸管阀柜构成，下面集中对MCR型SVC作简要阐述。
2、磁阀式可控电抗器（MCR）工作原理磁阀式可控电抗器采用直流助原理，具体为利用附加直流励磁磁化铁芯，改变铁芯磁导率，实现电抗值的连续可调，从而调整磁控电抗器的输出容量，其内部为全静态结构，无运动部件，工作可靠性高。
可控电抗器采用小截面铁芯和极限磁饱和技术，如图四柱铁芯结构，在中间两工作铁芯柱上分布着多个小截面段，在电抗器的整个容量调节范围内，仅有小截面段铁芯磁路工作在饱和区，而大截面段始终工作于未饱和线性区，其上套有线圈。
如图1所示，电抗器中间两工作铁芯分别有小截面段，在整个工作过程中，大截面铁芯段始终不饱和，仅小截面段饱和，且饱和的程度很高。
动态无功功率自动补偿装置的原理与应用
动态无功功率自动补偿装置的原理与应用摘要:动态无功功率自动补偿装置是利用16位CPU或数字信号处理芯片(DSP)检测电网的无功功率、功率因数(COSφ)或无功电流，并用可控硅与接触器并联后对补偿电容时行三相或分相投切，利用可控硅的快速导通特性，实现电压过零投入，电流过零切除的动态补偿，最大限度地减少电容投、切过程中的电压、电流浪涌。
关键词：动态补偿、电压过零投、电流过零切、浪涌、谐波0 概述我国电网中大量使用三相鼠笼型异步电动机，电动机是感性负载，其效率较低，起动时COSφ只有0.5左右，运行时只有0.86左右，因此用高压电容器的投切以提高功率因数，使其达0.92～0.99之间，从而提高电网的使用效率。
目前国内使用的无功功率补偿控制器90%以上是静态投切电容，图（1）所示为检测电压、电流相移，即以COSφ检测、补偿的JKG×××型；以无功功率补偿的JKW×××型；以无功电流补偿的JKL×××型和以两个物理量以上检测、补偿的JKF×××型；但多数是静态型的，即以CPU或DSP 检测相移、无功功率、无功电流，输出经继电器、接触器、然后控制电容器的投切，且以三相电容一起投切。
由于继电器、接触器的吸合过程有ms级延迟，因而无法进行电压、电流的过零投切。
图（1）静态型无功功率补偿控制器原理框图动态无功功率补偿控制器其电压、电流采样与静态的完全一样，但其输出控制电容投切部分电路有较大的变化，采用可控硅与接触器触点并联后控制电容的投切。
利用可控硅的快速导通特性，在电压过零点时投入，电流过零是时切除电容最大限度地避免了电容投切时的浪涌和谐波。
1 动态无功功率补偿控制器工作原理图（2）所示为动态无功功率补偿控制器的原理框图。
利用三相电压零点和电流零点检测电路，输入CPU 或DSP的输入捕捉（CCP）功能引脚，由于目前CPU或DSP输捕捉功能的时间分辨率较高，已达“ns”级，利用输入捕捉中断快速检测电压和电流零点。
动态无功补偿装置应用及发展
动态无功补偿装置应用及发展1.背景近年来，各电力用户对电能质量的要求越来越高，对电能应用过程中出现的各种电能质量问题越来越重视。
这是因为一方面现代化生产过程中所使用的各种先进设备对供电质量的敏感性不断增加。
传统的机电设备对供电质量的要求低，能在较大变化范围的供电质量下正常工作，但现代广泛使用的自动化流水线生产线、以微处理器为核心构成的各种电气设备、精密加工仪器、机器人等先进技术，他们能否正常工作都取决于是否有高质量的供电。
一旦出现电能质量问题，轻则造成设备故障，重则造成整个系统的损坏，由此带来的经济损失难以估计。
另一方面大量以提高生产效率，减少环境污染而采用的基于电力电子技术的现代化设备正成为主要的电能质量问题的根源。
比如工业系统中各种调速设备正在取代传统的电动机直接驱动方式成为主流，相应地所带来了谐波、无功、闪变、三相不平衡等电能质量问题。
也就是说新型的电力电子设备具有双面性，它既是电能质量的敏感对象，也是电能质量的污染源。
基于电力电子新技术成功解决实际生活环境中看得见的污染的同时造成了电力系统中看不见的污染，污染问题不是得到了解决，而是在一定程度上进行了形式的转换。
因此用户端大量非线性负荷正式成为新型电能质量恶化的主要因素。
不论是低压小容量家用电器还是高压大容量工业交直流变换装置中存在的各种变流器，它们都以开关方式工作，会引起电网电流、电压波形的畸变。
如电弧炉、弧爆设备等是主要的冲击源、谐波源和不平衡源。
电能质量是一个本身模糊的概率，所以不同的人从不同的角度出发给出了许多不同的定义，但是电能质量可用功率因数、电压波动、谐波含量、闪变、负序电流和三相不平衡度等指标来表示。
1.1.电能质量问题及危害在我国当代的主要电能质量问题是无功和谐波，涉及负序和电压波动和闪变等方面，主要表现如下：(1)功率因数功率因数是供用电系统的一个重要技术经济指标，用电设备在消耗有功功率的同时，还需要大量的无功功率功率由电源端送给负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。
10KV磁控式动态无功补偿成套装置技术规格书
2 动态无功补偿装置监控系统技术要求装置具备电气量测量、通信，控制调节、闭锁报警、计算分析、数据记录、显示打印等功能。
2.1 功能要求（1）通信功能装置具备多路信息通道（串口和数据口）与变电站监控系统或其它自动化系统通信，装置有调度数据网接口设备；可采用Modbus规约。
（2）闭锁与报警装置考虑的主要闭锁条件有：装置（电容器）保护动作、PT断线、系统电压异常、装置故障、远动信号指令或手动闭锁等。
例如：设备故障，闭锁该对象的控制指令，发报警信号。
闭锁和报警需手工解除。
低压侧母线零序电压越限时，闭锁该段母线上电容器的投切指令，发报警信号。
当零序电压正常时自动延时解除闭锁和报警。
（3）装置自检异常时闭锁所有控制指令，发报警信号。
闭锁和报警需手工解除。
（4）母线电压不合格，装置发越限报警信号，电压恢复正常时自动解除报警。
（5）历史数据保存系统设有历史数据库，能将组态数据，参数设置、调节过程进行保存。
可保存三至六个月的数据。
（6）人机界面系统具有良好的人机界面，能实时显示系统各种采集数据，并能以曲线、棒图等方式显示数据。
能查询打印系统保存的历史信息。
*（7）控制功能磁控电抗器控制器应具备1拖2功能，即一套控制器可以控制2台磁控电抗器运行，用在控制单个磁控电抗器的系统中，可以实现控制器的备用。
2.2 性能要求2.2.1 成套装置能实现自动检测、远方手动投切和现场手动投切，各种方式之间有可靠的闭锁，防止发生事故。
检测、控制均可实现完全自动可实现无人值守。
2.2.2 成套装置功能（1）现场参数设置功能具有供值班员使用的参数设置功能，所有设置的内容可保存十年以上而不丢失，不受停电和干扰信号的影响；（2）显示功能可分别显示系统的电压、电流、功率因数、无功功率、有功功率；显示磁阀电抗器输出电流；显示相应的高压断路器的通断状态，显示各类保护动作情况及故障告警等信息。
（3）事件顺序记录当各类保护动作时，控制器将自动记录事件发生的类型、相别及动作值，事件按顺序记录，可通过液晶进行查询。
磁控式动态无功补偿装置技术应用
磁控式动态无功补偿装置技术应用刘柏林;郭秀利;刘会宝【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】2页(P99-100)【作者】刘柏林;郭秀利;刘会宝【作者单位】新汶矿业集团鄂庄煤矿,山东莱芜271100;新汶矿业集团鄂庄煤矿,山东莱芜271100;新汶矿业集团鄂庄煤矿,山东莱芜271100【正文语种】中文【中图分类】TD612鄂庄煤矿35kV变电所供电电源来自南冶110kV变电所，变电所设有SF9－10000／35两台主变压器，一台工作，一台备用，矿井运行负荷7000kW，主要负荷是矿井主通风机、提升机、水泵、采掘设备、运输设备。
室内I、II段6 kV母线安装静电电容，用于无功补偿，1＃电容器组补偿容量为960kvar，2＃电容器组补偿容量为2700kvar，《全国供用电规则》规定在电网高峰负荷时，用户的功率因数不能低于0.9，当用电负荷随时变动时，功率因数也应达到标准要求。
由于采用固定电容器进行集中补偿，随着矿井延深工程的实施及非煤发展，用电负荷增加，无功补偿装置已不能满足矿井发展的需要。
1 无功补偿通常采用几种方式1.1 静止无功补偿器静止无功补偿可以平滑调节，相应速度快，是一种比较理想的无功电源。
但缺点是：技术复杂，操作和运行维护要求高，造价昂贵，无法大面积推广应用。
1.2 同步调相机同步调相机为最早使用的无功补偿装置，具有较大的过负荷能力。
缺点是：设备投资高，维修复杂，动态调节效应慢，不适应太大或太小的补偿，只能用于三相平衡的补偿。
1.3 并联电容器是目前应用最广的一种，可永久或通过断路器连接在系统某些节点上。
投资少，运行经济，结构简单，维护方便，容量可任意选择，适应性强。
缺点是：不能连续调节，负荷的调节特性差，对系统中的高次谐波有放大现象，在谐波电流过大时可能引起爆炸。
投切过程会产生严重的操作过电压和合闸涌流，从而影响矿井供电可靠性。
2 现场测试分析1）取样点：35kV变电所6kV 1＃进线柜电流互感器，电压取样电压小母线，每5秒取样一次，主要测试三相有功变化曲线、三相无功变化曲线、功率因数变化曲线、三相电压电流频谱图、三相电压总畸变率、5次谐波电流、电压曲线图、7次谐波电流、电压曲线图。
无功功率补偿装置及作用分析知识讲解
无功功率补偿装置及作用分析摘要: 无功补偿是一项投资少、收效快的降损节能措施，对于降损节电、用电系统的安全可靠运行有着极为重要的意义。
在我国配网和农网平均功率因数偏低的地区进行合理的无功补偿，能较大幅度地降低线损、提高设备利用率、改善电压质量、提高功率因数。
我们要积极采用补偿电容器进行合理的补偿，以取得显著的经济效益。
关键词: 无功功率补偿；效益；功率因数无功补偿可以提高功率因数，是一项投资少、收效快的降损节能措施。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，减少电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率。
减少了无功功率在电网中的流动，可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，形成无功补偿。
装设无功补偿设备，提高功率因数，对于降损节电、用电系统的安全可靠运行有着极为重要的意义。
一、无功补偿概述电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
无功功率补偿装置的主要作用是：提高负载和系统的功率因数，减少设备的功率损耗，稳定电压，提高供电质量。
在长距离输电中，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。
电网中常用的无功补偿方式包括：在变电所母线集中安装并联电容器组；在高低压配电线路中分散安装并联电容器组；在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器；在单台电动机处安装并联电容器等。
从无功补偿通常采用的方法来看，主要有低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
这三种补偿方式的适用范围及优缺点分别如下：1.低压个别补偿低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。
通过控制、保护装置与电机同时投切。
随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。
低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。
磁控式动态无功补偿装置技术原理、优势及适用行业
磁控式动态无功补偿装置技术原理、优势及适用行业摘要无功补偿有多种形式，基于MCR的动态无功补偿是其中较为先进的一类，磁控电抗器（MCR）利用直流励磁原理，采用小截面磁饱和技术通过调节磁控电抗器的磁饱和度，改变其输出的感性无功功率，中和电容器组的容性无功功率，实现无功功率的连续可调。
该系统装置具有较高的安全性，运行稳定可靠。
与其他类型的无功补偿装置对比。
此类补偿装置与其它类型的无功补偿装置的区别主要在于磁控电抗器（MCR），因此，该文重点讲述了MCR的基本原理和技术优势，与它类型的无功补偿装置做了技术比较，预测了MSVC技术的发展前景。
关键词：MCR；直流励磁；可控硅；无功功率引言目前，无功补偿的主要装置是电容器、电抗器和少量的动态无功补偿装置。
开关（断路器）投切电容器的调节方式是离散的，不能取得理想的补偿效果。
开关投切电容器所造成的涌流和过电压对系统和设备本身都十分有害。
20世纪80年代以来，基于相控电抗器（TCR）的静止型动态无功补偿器（SVC）在电力系统中投入实际运行。
但由于其投资昂贵，难以推广。
20世纪末，因具有价格便宜、维护方便等优点，基于磁阀式可控电抗器（MCR）的SVC，相继在一些国家电网投入运行，并展示了它的优越性。
磁控电抗器（MCR）型SVC（简称MSVC）装置利用直流励磁原理，采用小截面磁饱和技术通过调节磁控电抗器的磁饱和度，改变其输出的感性无功功率，中和电容器组的容性无功功率，实现无功功率的连续可调。
一、MSVC装置的基本结构：MSVC装置由补偿（滤波）支路和磁控电抗器（MCR）并联支路组成，其中补偿（滤波）支路经隔离开关固定接于母线，通过调节磁控电抗器的输出容量（感性无功功率）实现无功的柔性补偿。
因与其它各类补偿装置的主要区别在于磁控电抗器，故下面集中对磁控电抗器（MCR）作介绍。
图1动态无功补偿装置（MSVC）一次系统图二、磁控电抗器（MCR）2.1基本工作原理磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁芯，改变铁芯磁导率，实现电抗值的连续可调，其内部为全静态结构，无运动部件，工作可靠性高。
基于磁控电抗器的动态无功补偿装置
基于磁控电抗器的动态无功补偿装置王宝安1，金丽莉1，罗亚桥2，徐斌2，费益军3，袁晓冬3（1.东南大学电气工程学院，江苏南京210096；2.安徽省电力科学研究院，安徽合肥230022；3.江苏省电力试验研究院，江苏南京210036）摘要：基于磁控电抗器（MCR ）中自励磁式MCR 励磁稳定性不高，铁心的直流励磁电流在电网电压波动时易受影响的弊端，提出了一种外励磁式MCR ，对其工作原理和结构进行了介绍。
外励磁式MCR 装置包括MCR 本体和励磁控制系统；设计了以单片机为主控芯片的动态无功补偿装置，该装置由外励磁式MCR 装置、固定电容器（ＦＣ）滤波器和无功补偿控制单元3部分组成。
其无功补偿控制单元可分为信号取样、信号处理、信号输出、显示等模块，对控制单元的软件流程作了介绍。
通过试验电路对装置的补偿效果进行了验证，结果表明该装置能够根据系统无功功率的情况进行补偿，功率因数能始终保持在0.95以上。
关键词：磁控电抗器；励磁系统；动态无功补偿装置；功率因数中图分类号：TM 47文献标识码：B文章编号：１００６－６０４７（2０10）0４－０0９７－０４电力自动化设备ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔＶｏｌ．30Ｎｏ．4Apr.２０10第30卷第4期２０10年4月0引言近年来获得广泛应用的晶闸管控制电抗器TCR （Thyristor Controlled Reactor ）型静止无功补偿装置SVC （Static Var Compensator ）虽然能够快速进行无功补偿，但是其在产生无功的同时会产生大量谐波，需要加上额外的滤波装置，成本高［1-2］。
本文研究的基于磁控电抗器（MCR ）技术的新型动态无功补偿装置可实现容性至感性无功范围内连续可调，响应速度快，且产生谐波小，相比TCR 、晶闸管投切电容器TSC （Thyristor Switched Capacitor ）等无功补偿装置［3-6］，具有可靠性高、易于维护、成本低、占地面积小等特点，适合电网的发展需求。
电力系统无功补偿新技术磁控电抗器及其在电网中的应用孙树敏
4.7 无功补偿装置宜采用自动控制方式。
新《原则》4.7 条 将“并联电容器组和并联电抗器组宜采用自动投切方式。” 修改为“无功补偿装置宜采用自动控制方式”，以适应新 形势的需要。随着技术的不断发展，设备自动化程度的不 断提高，远方控制将是今后的发展方向，在规划设计时， 应考虑其前瞻性。
P8
8.1 配电网的无功补偿以配电变压器低压侧集中补偿为主，以高压 补偿为辅。应合理选择配电变压器的变比以避免电压过高电容器无 法投入运行。
除了上述直接接在超高压线路上的(一般不经断路器)超高压并联电抗器外，还 有接在超高压升／降压站变压器三次侧的l0V～63kV中压并联电抗器，一个变 电站最多可装6～8组，同样用于无功补偿。根据用户要求可以是油浸铁心式或 干式空心式，后者用于单相组。
紧凑型线路的应用，减小线间距离，由此增加线路电容，减小电感，降低波阻 抗，进而可以成倍增加同一电压等级能输送的自然功率。在这种线路上，用以 补偿容性电流的并联电抗器容量更大，抑制工频电压升高的要求更高，所以问 题更为突出。
目录
1 磁控电抗器在变电站的应用 2 磁控电抗器技术原理及结构特点 3 动态无功补偿方式比较
P1
磁控电抗器在变电站的应用 智能电网的重要特征之一是，采取技术和管理手段 ，减少由于闪电、开关涌流、线路故障和谐波源引起的 电能质量的扰动，同时应用电力电子技术的最新研究成 果来解决电能质量的问题。新型磁控式可控电抗器可以 广泛应用于电网变电站、风力发电系统、电气化铁路及 地铁供电系统，用以电压无功控制优化。
P11
间歇式能源的接入问题：
风电的接入带来的电压无功问题 光伏发电 电气化铁路对电网的电压、无功影响 非线性负荷带来的电压、无功等电能质量问题
P12
磁控电抗器的动态无功补偿装置
率采样点既可以为变压器 110 kV 侧，也可以为220 kV
侧，主要取决于功率的考核点，实际选择点为110 kV。
5.2 效果分析
变电站主变压器容 量 为 120 MVA，220 kV 线 路 出 线 6 条 ，110 kV 出 线 6 条 ， 装 有 容 性 补 偿 装 置 4 组共 24 Mvar，感性补偿装置 4 组共 40 Mvar。 投运以 来，丰水期 220 kV 侧存在高电压水平运行。 110 kV 侧电压受所带负荷（电气化铁路等波动性负荷）性质 影响较大。 通过现场试验，对电抗器投运后系统的 电压质量进行了分析。
3 控制系统设计
3.1 信号检测
从实际 情 况 出 发 ，假 定 系 统 电 压 （u）为 正 弦 波 ，
电 流 （i）为 非 正 弦 波 ，分 别 表 示 为 ：
Σ
ΣΣu= 姨 2 Usin ωt
ΣΣ
Σ
∞
Σ ΣΣΣΣi=I0 + 姨 2 In sin（nωt+φn ）
Σ
n=1
（1）
33
输配电
中国电力
器 的 功 率 ，QL 为 磁 控 电 抗 器 吸 收 的 感 性 无 功 功 率 ， QC 为电容器组发出的感性无功功率 （吸收的容性无 功功率）。
1.3 谐波特性
从 文 献 ［11］知 单 级 磁 饱 和 电 抗 器 在 不 同 磁 饱 和 度时的基波和谐波电流关系， 得到磁控电抗器在单 相运行方式下所产生的谐波电流（In ）分布如图 3 所 示。 可见 3 次谐波含量的最大值约为 6.9%，5 次的约 为 2.5%，7 次的约为 1.3%。 谐波电流中主要是 3 次谐 波含量。 控制绕组为三角形接线方式，3 次谐波在其 中流通，不在主绕组中出现，可大大减小谐波含量。
动态无功补偿装置运用分析
动态无功补偿装置运用分析发布时间：2021-11-11T03:41:01.378Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：孙绍奇[导读] 电网和电气设备的改善工作一直在进行中，这贴合相关行业的实际发展需求，是电力经济发展中不可或缺的一步，只有正常生产高品质的电网、电气设备，才可以对企业发展脚步进行加速，以做到提升。
云南亿电配售电有限责任公司云南玉溪 653100摘要：本文介绍了动态无功补偿的原理及及其发展过程，研究了SVG的技术优势和多种应用途径，并分析了SVG在投入使用后遇到的主要问题。
关键词：动态无功补偿；SVG技术优势；主要问题引言：电网和电气设备的改善工作一直在进行中，这贴合相关行业的实际发展需求，是电力经济发展中不可或缺的一步，只有正常生产高品质的电网、电气设备，才可以对企业发展脚步进行加速，以做到提升。
所以，围绕动态无功补偿的应用及优势进行探究，具有重要的现实意义。
1.动态无功补偿原理和发展过程1.1动态无功补偿原理中文名是动态无功补偿发生装置，也叫SVG，即称为静止同步补偿器，是一种感应电动机，又被人们命名为静止无功发生器。
它的开关器件为IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）绝缘栅双极型晶体管，补偿和抑制其实相差的并不大都是以一种最终呈现的结果来定义的，用于大不相同的检测理念来相对而论。
据此可知，动态补偿效果在早期年代与同步调相机、部分电容器等无功补偿发生装置是无法进行比较的，无功补偿装置的突出部分是快速动态响应、低谐波、高效率，在整个控制系统中来讲，对于动态无功补偿来说是更具有不确定性的一种补偿装置，整个系统都是基于线性化的一种发展模式。
这些方面相互结合才成为了现代柔性交流输电系统中的重要不可或缺的设备。
设备是由四大部分构成：主控单元和检测单元，投电容器组（其中包含电抗器）以及切执行单元。
主控单元是设备的中心也就相当于人体中的大脑，像字面意思一样是作为领导作用，作为控制中心的用准确的逻辑判断对其他单元进行控制发出相应的指令。
动态无功补偿装置及其应用
动态无功补偿装置及其应用【摘要】本文介绍了动态无功补偿装置产生的组成、技术特点，及应用情况。
动态无功补偿装置通过实时监测，实时计算和判断、并输出投切信号，动态控制负载，以提高电源供电质量。
动态无功补偿装置是无功补偿领域中重要技术革新，文中提到的一些认识和见解仅供同行们参考。
【关键词】动态无功补偿装置；智能控制器；半导体电子开关；电容器0.前言多年来，我公司为适应一些新兴行业的发展和供用电设计的需要，在原有静态无功补偿装置的基础上，开发并生产了动态无功补偿装置。
这种装置是在配电网中无功补偿领域的一次重要技术革新。
现将其主要内容分述如下。
1.动态无功补偿装置的产生在输配电网和终端用电设备的使用中，一般都有两种性质的“能耗”，即消耗两种性质的功率：一为用电设备做“功”用的热能、机械能、电化学能等属于阻性负荷，叫“有功功率”，据此供电部门为用户装表收取电费；另一为电动机、变压器等设备的感应线圈因电能的传输而发生的磁场能耗，属于感性负荷，称“无功功率”。
显而易见，电源端的功率因素和运行效率便降低了，甚至达到不能运行的地步，而且还严重影响了供电质量。
因此，供电部门规定：用户发生的无功功率原则上自行解决。
传统的解决办法是在用户端安装并联电容器，以产生一定的容性功率来补偿感性功率，按这种技术生产的设备称为无功补偿装置，也叫静态无功补偿装置。
这种装置的主要结构原理是：用一种控制器通过手动或自动，使交流接触器投切电容器来实现补偿的目的。
动态无功补偿装置是随着一些新兴行业的兴起而开发出来的，其投切原理，是采用智能控制器通过在用户电源端的监测、取样元件不间断地采集到的变化参数经过快速计算和判断，实时输出信号，指令执行机构（半导体电子开关或复合开关）对电容器进行选择性投切，动态控制负载。
2.动态无功补偿装置的技术特点动态补偿装置的技术特点：由于补偿对象的感性负荷瞬间波动大，比一般的工业负荷平均功率因素偏低很多，因此补偿装置的响应时间必须较短，投切比较频繁。
动态无功补偿装置及其应用研究
动态无功补偿装置及其应用研究【摘要】现今，我国的经济不断发展，人们的生活水平也越来越高，电作为一种无污染、可再生的重要能源，已经成为了人们的日常生活和工作中不可或缺的一部分。
但是面对着巨大的供电量，我国的电网建设已经难以满足人们的需要，网络损耗问题也日渐凸显。
无功补偿装置可以有效的减少网络损耗，同时还可以为电网的安全运行提供有力的保障。
本文介绍了无功补偿与动态无功补偿的基本原理，并介绍了国内10KV无功补偿装置的应用情况。
【关键词】应用；原理；无功补偿调查资料显示，2012年全年我国社会用电量达到了4852亿千瓦，同比增长了10.4%，但是我国仍然有部分地区的供电量不足。
其中，企业用电的性质以木材加工为主，居民生活用电量相对较少。
无功补偿装置能够有效的提高系统的功率因数，从而减少了电压崩溃现象的发生。
此外，无功补偿装置还能大大减少网络损耗，已经成为了保障电网安全运行的重要组成部分。
1、无功补偿装置原理无功补偿装置的原理就是是电网中呈容性或感性的元件。
无功补偿装置的主要组成部分包括电容器组、投切元件以及保护元件等[1]。
通常情况下人们都会选择并联电容来当作无功补偿装置，其基本原理如图1所示。
当无功补偿之后，电压的功率因数也会产生变化。
（1）电压变化：（2）输出电压：其中，SC为短路容量。
（3）功率因数：其中，QLC为补偿的无功容量。
根据上述三个公式就可以得到无功补偿和功率因数之间的关系，如下图2所示，同时还可以得出无功补偿和系统电压之间的关系。
2、动态无功补偿装置（英文缩写为SVC）的基本原理动态无功补偿装置的原理与传统无功补偿装置相似，是通过控制晶闸管发角来实现改变接入系统中的动态无功补偿装置等效电纳的大小的，最终实现调节无功功率的目的，如下图4所示。
现今人们经常讲到的无功补偿装置是专指使用晶闸管的无功补偿设备。
这种设备通常有以下三大类型，一类是具有饱和电抗器的无功补偿装置（英文缩写为SR），第二类是晶闸管控制电抗器（英文缩写为TCR），如图5所示，第三类是晶闸管投切电容器（英文缩写为TSC），如图6所示。
基于磁控电抗器的电力系统动态无功补偿装置的设计及应用
第29卷第7期电网技术 V ol.29No.7 2005年4月Power System Technology Apr. 2005文章编号：1000-3673（2005）07-0082-03 中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 学科代码：470·4054基于磁控电抗器的电力系统动态无功补偿装置的设计及应用陈振虎1，梁继勇1，黄祥伟2（1．宁波电业局，浙江省宁波市 315010；2．上海思源电气股份有限公司，上海市闵行区 201108）摘要：通过分析现有电压与无功综合控制装置的不足，提出了基于磁控电抗器的新型动态无功补偿方案。
介绍了磁控电抗器的原理及特性，阐述了基于磁控电抗器的动态无功补偿装置的控制原理及其在电力系统中的运行效果。
最后指出了基于磁控电抗器的动态电压无功调节方案符合电力系统的发展方向，具有良好的发展前景。
关键词：动态无功补偿；磁控电抗器（MCR）；可控电抗；电压稳定；电力系统1 引言随着系统负荷的日益增加和电压等级的逐渐提高，电力系统对无功功率的需求也发生了变化，从以前仅需补偿容性无功发展到如今需要补偿容性和感性无功，且要求能够连续调节，具体表现在：一方面要求在负荷高峰期能提供较多的容性无功，以满足工矿企业的无功需求，稳定系统电压；另一方面又要能提供感性无功，以平衡轻载时大量电缆的充电功率，保证系统电压不致过高。
传统的投切电容器（例如固定电容器、开关投切电容器、晶闸管投切电容器等）在很长一段时间内为维持电力系统的电压稳定发挥了重要作用，但因其补偿呈阶梯性、无法同时提供感性和容性无功、开关频繁切换等一些缺点，已不再满足电力系统更高的要求。
因此，目前迫切需要能提供感性和容性无功、并在感性和容性无功范围内能实现连续可调的新型无功补偿方案。
2 几种无功补偿方案的比较针对已有无功补偿方案暴露的问题，人们研制了多种新型无功补偿调节装置来弥补传统投切电容器的不足，如TCT（晶闸管控制高阻抗变压器）、TCR（晶闸管控制电抗器）、TSC（可控硅投切电容器）、MSR（开关投切电抗器）、SR（自饱和电抗器）、SVG（静止无功发生器）等。
动态无功补偿装置在煤矿供电系统中的应用
动态无功补偿装置在煤矿供电系统中的应用【摘要】本文通过分析煤矿供电系统中功率因数对供电质量的影响，详细介绍了动态补偿SVC装置的工作原理、功能及发展现状。
【关键词】功率因数；动态补偿；煤矿供电；SVC煤矿企业的中大型设备大都以电动机作为动力。
整个煤炭工业用电的60%～70%为电动机所消耗，煤矿大型设备所消耗的无功功率占供电系统向用户馈送无功功率总数的60%。
煤矿企业为了保证拖动系统的可靠性，在配备电机时，选择电机功率会高一等级，电机容量富余较大，造成功率因数和拖动效率下降，造成电能的巨大浪费。
另外，煤矿提升机、采煤机、主运皮带机等大型设备上大功率变频器、整流器的大量使用，使得它们又成为了配电系统中主要的谐波源和波动源，如不加防范则会造成电力系统中新的污染问题。
1 无功补偿装置的发展早期的无功补偿装置主要是无源装置，方法是在系统母线上并联或者在线路中串联一定容量的电容器或者电抗器。
这些补偿措施改变了网络参数，特别是改变了波阻抗、电气距离和系统母线上的输入阻抗。
无源装置使用机械开关，它不具备快速性、反复性、连续性的特点，因而不能实现短时纠正电压升高或降落的功能。
目前，以晶闸管控制的电抗器（TCR）、晶闸管投切的电容器（TSC）以及二者的混合装置（TCR TSC）等主要形式组成的静止无功补偿器（SVC）得到快速发展。
SVC可以看成是电纳值能调节的无功元件，它依靠电力电子器件开关来实现无功调节。
SVC的最大特点是可以连续地调节无功功率的输出，达到无冲击补偿。
由于能实现无冲击补偿，晶闸管动态无功补偿装置能避免普通电容器投切时所引起的系统谐振，提高电能质量，同时还具有较快的响应速度，它能够维持端电压恒定。
2 SVC的工作原理SVC即为“静止型动态无功补偿器”，主要是对用户主回路进行无功功率补偿，它是通过连续调节其自身的无功功率来实现的。
用表示系统总无功功率，为用户负荷的无功功率，为晶闸管控制电抗器（以下简称TCR）的无功功率，为电容器无功功率，上述平衡过程可以用如下公式来表达：图1 无功补偿原理示意图如图1所示，A为系统工作点。
磁控式动态无功补偿装置技术应用
要 求 。 由于 采 用 固定 电 容 器 进 行 集 中 补 偿 ， 随 着矿 井 延 深
工程的实施及非 煤发展 ， 用 电负荷 增加 ， 无 功 补 偿 装 置 已 不能满足矿井发展的需要。
ｋ Ｖ母线安装静 电电容 ， 用于无功补偿 ， １ 电容 器 组 补 偿 容
Ｊ Ｉ ＡＮＧＸＩ ＣＯＡＬ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ ８ Ｌ ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
磁 控 式 动 态 无 功 补 偿 装 置 技 术 应 用
刘柏林 ， 郭秀利 ， 刘会 宝
（ 新 汶 矿 业集 团 鄂 庄 煤 矿 ， 山东 莱芜 ２ ７ １ １ ０ ０ ）
中图分类号 ： ＴＤ６ １ ２
顶后 帮 的 顺 序 依 次 进 行 。锚 杆 安 装 挂 好 网 ， 上好 托 盘 ， 拧
涌 山矿 传 统 支 护 在 煤 层 底 板 巷 均 采 用 梯 形 断 面 金 属
棚支护 ， 需要破顶底 板岩 层 才能保 证支 护 的扎脚 ， 破 坏 了
顶 底 板 岩 层 的 完 整性 。应用 锚 网粱 锚 索 联 合 支 护 技 术 ， 则
工艺流程 。
２ ）施 工 方 法
锚杆 、 锚索的搅拌时间和养护时间。
（ ３ ）在 过 断 层 或 围岩 破 碎 带 时 ， 采用补打锚索、 加 固 围
施 工 ， 锚 杆 眼位置 准确 ， 锚 杆眼 打好后 ， 应 将 眼 内的 岩 渣 、 积 水 用 压 风清 理 干 净 。 打 眼 应 按 由外 向 内 先
作者简介 ： 王晓俭 （ １ ９ ６ ８ 一 ） ， 男， 安徽 肥东 人 ， 大专学 历 ， 助 理 工
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磁控式动态无功补偿装置控制系统的分析与应用
磁控电抗器/无功补偿/触发控制/电能质量
1 引言
随着工业技术的飞速发展,工矿企业的自动化程度越来越高,用电设备的容量不断增大,在生产过程中一些大功率设备(如煤矿的提升机、采掘机)启动频繁,负荷变化大,瞬间产生的大电流冲击电网,造成电网电压的波动和闪变。
另外,工矿企业的变频器、大功率整流器等非线性设备逐年增多,运行中将产生大量的高次谐波,降低了电网的电能质量,影响其他设备的安全稳定运行。
因此,必须在工矿企业的变电站安装无功补偿及消谐装置。
目前一些工矿企业采用相控电抗器的TSVC型无功补偿装置[1],能起到较好的补偿效果,但其补偿呈阶梯性,且晶闸管两端承受电压高,发热量多,易被击穿,需要配备专用的冷却设备,结构复杂,占地面积大。
同时,晶闸管的移相触发控制产生的谐波流入电网,造成了二次谐波污染。
为此,推出磁控式动态无功补偿装置——简称MSVC[2],它主要采用磁控电抗器(MCR)、自耦励磁和晶闸管光电移相触发控制装置和DWK/BR-C型高压无功自动补偿控制器,运用全数字化控制技术,对补偿滤波支路和磁控电抗器进行综合控制。
通过动态调节磁控电抗器的感性无功,平衡因负荷波动形成过补偿的容性无功,使系统无功平衡和工作电压稳定。
由于磁控电抗器控制系统采用自耦励磁和磁饱和控制方式,具有系统产生的谐波少、晶闸管承受的电压低、发热量小、功耗低、结构简单、占地面积小、可靠性高等显著优点[3]。
此补偿装置特别适用于负荷波动严重,如电弧炉、矿井提升机及整流设备等大型无功冲击设备的工矿企业。
MSVC解决了供电系统的电压波动、无功平衡和谐波滤波问题,对于提高电能质量、安全运行、降低损耗、节能和提高用电设备的利用率等具有重要的意义。
本文主要对MSVC控制系统的原理进行分析,通过在矿区110KV变电站的应用,分析系统的测试数据,确定MSVC具有较好的动态补偿效果。
2 MSVC概述
如图1所示,MSVC主要由补偿滤波支路、MCR及主控制系统组成。
补偿滤波支路采用单调谐滤波器,通过高压真空开关或接触器接于母线,与谐波源并联,在谐振频率下,感抗与容抗相等时,可对相应频次谐波表现为低阻抗,从而有效地抑制了流向供电系统或其他负荷的谐波电流,因此起到无功补偿和滤波作用。
MCR 控制采用直流助磁原理和极限磁饱和技术,利用附加直流励磁磁化铁心,根据控制系统要求,通过控制晶闸管的角度调节电路励磁电流的大小,使小截面段铁心磁饱和程度随之变化,从而改变MCR的输出电感量[4]。
主控制系统是MSVC的核心部件,采集的电压和电流信号输入主控系统,经过A/D转换处理后,再根据系统实际运行情况进行判断,自动生成调容与调抗的控制策略。
因此MSVC能够根据瞬时负荷波动进行动态无功调节,使系统无功达到最佳的补偿状态。
2.1 MSVC控制系统
MSVC控制系统主要由DWK/BR型控制器、DSP控制器、微机监控系统、光电触发控制装置、同步装置、显示与控制界面等组成。
结构框图如图2所示,MSVC控制系统能够自动识别变电站主变的不同运行方式,根据系统的无功需求,由DWK/BR型控制器控制投切开关,将一些补偿滤波支路投入电网中;然后通过电压和电流互感器采集母线电压和进线电流信号,经功率变送器处理后输入到DSP控制器,计算出电容器补偿后的无功量和功率因数,再由DSP控制器再进行判断并计算,得出对应的晶闸管控制角,对晶闸管进行移相控制,改变控制电流的大小,从而改变MCR感性无功量,以补偿负载无功功率的冲击。
2.1.1 DSP控制器
DSP控制器主要完成信号的A/D转换处理、功率计算和触发脉冲输出等任务,是系统动态无功补偿的控制核心[5]。
它采用TI公司的TMS320F2812芯片,是高性能32位CPU,时钟频率为150MHz,芯片内部具有12位高速同步采样A/D转换器、16个通道和两个串行通讯接口,具有强大的数字信息处理、控制和通讯功能,适用于高性能数字化控制系统。
同步装置采集MCR母线电压信号,进行多阶滤波处理,滤除电压中的高次谐波和直流分量成分,然后对所剩基波进行方波变换,得到与母线电压基波相位一致的方波信号,波形如图3所示。
DSP控制器通过光纤接口接收来自同步装置的三相同步信号,根据计算出的控制角,由光发射口向MCR发送同步的触发脉冲信号,同时,RS485通讯接口把DSP控制器相关参数传送至微机监控系统显示界面,并响应微机监控系统的相关命令。
2.1.2 微机监控系统
微机监控系统能对整个控制系统所有的模拟量与开关量进行监测,可实时更新系统的电压、总进线电流、MCR进线电流、系统功率、功率因数和高次谐波等信息,并绘制成相应曲线,显示在人机界面,用户可在显示界面上查询到所有相关数据信息,同时这些数据信息通过RS485通讯接口传送至后台机,便于值班人员远程监控。
另外微机监控系统还具有故障自诊断功能,当系统发生信号异常、过压、欠压、过流、磁控三相电流不平衡和磁控电抗器本体故障时,微机监控系统发出报警信号并将故障指令传到系统保护电路,控制高压开关分闸,完成系统的保护。
2.1.3 MCR控制器
MCR控制器主要由三套完全相同的磁控阀及其光电触发控制装置和配套的触发光纤组成。
MCR控制器连接如图4所示。
在MCR控制端设端子盒,将压力释放阀、瓦斯继电器和测温装置等用电缆接至端子盒,端子盒还留有足够端子与外部连接。
每个磁控阀由两个晶闸管和一个二极管组成的单相全波整流电路,且晶闸管采用先进的光电触发控制方式。
而光电触发控制装置主要由高电位逻辑触发单元和辅助电源组成,从RC回路中取电,作为高电位触发装置的直流电源,同时接受来自触发装置的光编码信号并解码,产生符合晶闸管触发要求的门极触发脉冲。
2.2 MSVC控制系统工作流程
MSVC控制系统工作流程如图5所示,首先系统启动后进行初始化和自检,判别是否有通讯、参数设置和手动控制要求;数据采集单元把检测的母线电压和进线电流数据送入DSP控制器的A/D转换进行处理,并校验相关保护参数的数值,判断该数值是否越限,若越限,确定是电抗器或电容器过压、欠压、过温等原因,调用相应的故障处理子程序进行处理;当系统处于正常状态时,DWK/BR控制器根据电压优先原则对电容器组进行自动投切;根据瞬时检测的电压、电流信号,DSP控制器快速计算系统的瞬时有功功率(Ps)、无功功率(Qs)和功率因数等参数,将瞬时无功功率(Qs)与投入的补偿电容器提供容性无功量(Qc)进行比较,当Qc>Qs,且功率因数不在设定范围内时,根据电容器组无功补偿和设定的参数情况,计算出系统有待补偿的感性无功量,得出对应的晶闸管控制角,从而调节MCR的电抗值,实现平滑调节无功的目的。
最后,调用系统显示程序,在界面上显示相应的图表信息。
3 MSVC 在矿区变电站的应用
某大型矿区配备110kV 的变电站,装有两台容量为31500KVA 主变压器(一用一备),电压为
110/35/10.5,35kV 及10kV 侧均单母线分段接线,采用组合电容器和串联电抗器组成的无功补偿设备,由有载
调压变压器进行调压,持续使用多年后发现系统负荷波动时容易出现过补、欠补和谐波带来的继电保护误动等现象,且系统功率因数偏低。
为此,对该矿区变电站的无功补偿进行重新设计。
通过对系统进行的测量、计算和分析,为了实现良好的无功补偿效果和滤除谐波的目的,提出基于磁控式的动态无功补偿装置的方案[6],在10KV侧母线安装一台型号为MSVC-W-10.5-10000动态无功补偿装置,且配一台型号为BKS-Y/10.5-4000的磁控电抗器。
MSVC在110KV变电站应用接线图如图6所示。
补偿兼滤波电容器组总安装容量为10000kVar,分为三组,其中2000kVar和3000kVar两组电容器经高压真空断路器接入Ⅰ母线,另一组5000kVar 电容器经真空接触器接入Ⅱ母线。
各补偿电容器组与磁控电抗器配检修隔离开关和防误闭锁,确保检修安全。
按照设计方案MSVC投运后进行验收测试,其中部分测试数据如表1所示。
MSVC在某矿区投入使用后,可实时测算和显示系统的电压、有功、无功、功率因数和控制角等参数,能平滑调整磁控电抗器输出感性无功,实现系统无功平衡。
应用效果综合表现在三个方面,首先能有效抑制系统因冲击性负荷引起的电压波动与闪变,使三相供电电压偏差控制在标称电压的±7%范围内,系统电压稳定,保证矿区设备供电电压的安全可靠;其次MSVC能实时跟踪负荷变化,进行动态无功补偿,保证系统功率因数在0.95以上,降低损耗,节省电费开支;最后,MSVC能有效滤除非线性负荷产生的谐波,基本消除谐波干扰导致继电保护装置误动的问题。
4 结束语
MSVC具有控制可靠性高,补偿冲击小,谐波低,损耗低,节能效果好,维护方便,占地面积小等优点,非常适用于作业设备多且工况复杂的矿区变电站,能显著改善供电质量,节约用电成本。
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