三相不平衡系統(tǒng)動態(tài)無功補償控制技術研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,電網(wǎng)中各種大容量非線性和沖擊性負荷也急劇增加,如工業(yè)電弧爐、電力機車等,造成了供電系統(tǒng)三相負載不平衡的問題。這種不平衡負載不僅影響用戶端設備的的正常運行,還會引起供電電壓的閃變、波動,增加線路損耗,嚴重影響電能質量。為了解決上述問題,研究三相不平衡系統(tǒng)無功補償技術是十分必要的。
　　本文從控制難易度、技術成熟度和經(jīng)濟性的角度分析,綜合比較各種無功補償裝置,選擇使用晶閘管投切電容器(ThyristorSw

2、itchingCapacitor-TSC)進行不平衡系統(tǒng)的無功補償。TSC具有成本低、響應速度快、控制簡單等優(yōu)點,可以有效的提高系統(tǒng)功率因數(shù),同時能夠分相補償,平衡三相電流。
　　為了使TSC能更好的補償不平衡負載,本文對不平衡負載進行平衡化補償?shù)目刂扑惴ㄟM行深入研究。通過比較、吸收已有的補償方案,在Steinmetz平衡化理論基礎上,提出基于平衡分量法的分相無功補償方案,將三相不平衡負載等效為三相平衡負載和一個線間負載之和,并給

3、出準確的數(shù)學表達式。該方案能同時滿足系統(tǒng)功率因數(shù)和三相平衡化的要求。利用該方法,只需要知道補償前的電網(wǎng)側三相電流,就可以確定補償容量。
　　為實現(xiàn)上述無功補償方案,本文研制一套低壓TSC動態(tài)無功補償裝置。主電路采用三角形角內(nèi)接法,控制器選擇ARM芯片LPC1766,并以其為核心搭建硬件平臺,包括電網(wǎng)信號采集處理模塊、電容投切控制、晶閘管觸發(fā)、人機界面等電路模塊;同時軟件方面,完成參數(shù)采集及計算、電容控制投切、故障保護、界面顯示、信