当前位置:首页 >> 能源/化工 >>

无功补偿技术的现状及其发展趋势


无功补偿技术的现状及其发展趋势
2011-07-29 20:17:34 来源: 兰瑞电气 有人查看 无功功率补偿是保持电网高质量运行一种主要手段, 也是当今电气自动化技术及电力系 统研究领域所面临一个重大课题,正受到越来越多关注。 电网中无功不平衡主要有两方面原因: 是输送部门传送三相电质量不高, 是用户电气性 能不够好。这两方面原因综合起来导致了无功大量存。电力系统中

,电压和频率是衡量电能 质量两个最重要指标。为确保电力系统正常运行,供电电压和频率必须稳定一定范围内。频 率控制与有功功率控制密切相关, 而电压控制重要方法之一就是对电力系统无功功率进行控 制。静止无功补偿历史 将电容器与网络感性负荷并联是补偿无功功率传统方法, 国内外获了广泛应用。 并联电 容器补偿无功功率具有结构简单、经济方便等优点,但其阻抗是固定,故不能跟踪负荷无功 需求变化, 即不能实现对无功功率动态补偿。 电力系统发展, 要求对无功功率进行动态补偿, 产生了同步调相机。它是专门用来产生无功功率同步电动机,过励磁或欠励磁情况下,能够 分别发出不同大小容性或感性无功功率。它是旋转电动机,运行中损耗和噪声都比较大,运 行维护复杂,响应速度慢,难以满足快速动态补偿要求。 20 世纪 70 年代以来,同步调相机开始逐渐补静止无功补偿装置所取代。早期静止无功 补偿装置是饱和电抗器型。饱和电抗器比之同步调相机具有静止、响应速度快等优点,但其 铁心需磁化到饱和状态,损耗和噪声很大,存非线性电路一些特殊问题,又不能分相调节以 补偿负荷不平衡,未能占据主流。 电力电子技术发展及其电力系统中应用, 将晶闸管静止无功补偿装置推上了无功补偿舞 台,并逐渐占据了静止无功补偿装置主导位,静止无功补偿装置(SVC)成了专门使用晶闸 管静止无功补偿装置。静止无功补偿装置主要包括晶闸管摧投切电抗器(TCR)和晶闸管投 切电容器(TSC)。现就农网改造中应用最广泛 TSC 技术性能做一下介绍。晶闸管投切电容 器(TSC)控制方式 控制物理量不同可分为功率因数控制、 无功功率控制和多参量综合控制。 功率因数控制 是指预先设定整定功率因数 cosφ,由检测到电网实际功率因数控制所需补偿电容容量。电 容器组投入后, 当 cosφmin<cosφ0<cosφmax, 且电压不超过允许值时, 能运行于稳定区。 无功功率控制是指测电压、电流和功率因数等参数,计算出应该投入电容容量,然后电容组 合方式中选出一种最接近但又不会过补偿组合方式, 电容器投切一次到位。 计算值小于最小 一组电容器容量(下限值),则应保持补偿状态不变。当所需容量大于或等于下限值时,才 执行要相应投切。从控制策略来看,采用功率因数控制直接明了,但轻载时容易产生投切震 荡,重载时又不易达到充分补偿;而采用无功功率控制,检测和控制目标都是同一物理量,

技术上合理,但检测难度稍大。但仅某一物理量进行控制都有其不足,现阶段广泛采用多参 量综合控制,即以功率因数控制为基础,以无功功率控制避免投切振荡,电网电压上限值和 负载电流下限值作为控制电容器组投切约束条件, 实现电容器组智能综合控制。 高效率微处 理芯片使用为实现多变量综合控制提供了可能性。 比较合理补偿应做到最大限度利用补偿设 备提高电网功率因数、不发生过补偿、无投切振荡和无冲击投切。投切方式 20 世纪 70 年代补偿柜都是采用机械式交流接触器,至今仍有沿用。但接触器三相触头 不能分别进行控制,要通则几乎一起接通,要断则几乎一起断开,无法选择最合适相位角投 入和切除电容,这样会产生不同冲击电流。冲击电流大,限制了一次投入电容值,不不把一 次投入电容值化整为零,分几次投入,这将降低补偿准确性和减慢响应速度,常会引起接触 器触头烧焊现象,使接触器断不开,影响正常工作,实际使用时不不对触头经常进行维护和 更换,这影响了整个装置工作可靠性和工作寿命,也降低了工作准确性和动作响应速度。 现普遍采用单片机控制大功率晶闸管来投切电容,具有过零检测、过零触发优点,响应 速度快,合闸涌流小,无操作过电压,无电弧重燃,基本上解决了投切时交流接触器经常拉 弧至于烧结而损坏不良情况。 开关器件可选择晶闸管和二极管反并联, 也可选择两个晶闸管 反并联方式。采用晶闸管与二极管反并联方式,电容器电源峰值时投入,晶闸管电流过零时 自动切断,电容器投或切,都不会产生冲击电流和过电压,控制简便,电容器无需放电即可 重新投入,实现电容器频繁投切,但晶闸管承受最大反向电压为电源电压峰值两倍。而采取 两个晶闸管反并联方式,晶闸管关断时,电容器残压能迅速放掉,那晶闸管所承受最大反向 电压为电源电压峰值。两种方式相比,晶闸管反并联方式可靠性更高,损坏一个晶闸管,会 导致电容器误投入, 响应速度也比晶闸管和二极管反并联方式快, 但投资较大, 控制更复杂。 补偿策略 目前可分为三相共补和三相分补两种。 三相共补是三相总无功需求来投切电容器组, 电 容器接法为三角形。三相分补则是每相各自无功需求投切电容器组,电容器接法为星形。三 相共补广泛采用两组晶闸管作为控制器件。提高运行可靠性,防止电容器和晶闸管损坏,晶 闸管投入时必须要有过零检测, 即当晶闸管两端电压等于零时晶闸管才导通。 实际上电压绝 对过零很难做到,会存电流暂态过程,但线路电参数配合合理,这个过程持续时间不长,并 很快过渡到稳定状态。值注意是,当晶闸管切除后,晶闸管和电容器均存着很高残压,这对 晶闸管和电容器耐压也提出了更高要求。 器件选择不当或保护不够, 常常会造成晶闸管和电 容器烧毁。 三相共补适用于三相负载较平衡场合, 三相分补三相负载不平衡场合则能做到真 正三相无功平衡。把三相共补和三相分补相结合,便实现补偿综合方案—混补,可以用于任 何负载。先三角形接法电容器组中选择三相共同需要补偿容量,进行共补,然后星形接法电 容器组合中选择单相电容器补偿剩余不平衡状况, 既避免了过补或欠补现象出现, 又节省了 补偿电容容量,降低了成本,具有很好经济性。发展趋势电力电子技术日新月异以及各门学

科交叉影响,静止无功补偿发展趋势主要有以下几点:(1)城网改造中,运行单位往往需 要配电变压器低压侧同时加装无功补偿控制器和配电综合测试仪, 提出了无功补偿控制器和 配电综合测试仪一体化问题。(2)快速准确检测系统无功参数,提高动态响应时间,快速 投切电容器,以满足工作条件较恶劣情况(如大冲击负荷或负荷波动较频繁场合)。计算机 数字控制技术和智能控制理论发展, 可以无功补偿中引入一些先进控制方法, 如模糊控制等。 (3)目前无功补偿技术还主要用于低压系统。高压系统受到晶闸管耐压水平限制,是变压 器接入,如用于电气化铁道牵引变电所等。研制高压动态无功补偿装置则具有重要意义,关 键问题是要解决补偿装置晶闸管和二极管耐压, 即多个晶闸管元件串联及均压、 触发控制同 步性等。(4)由单一无功功率补偿到具有滤波以及抑制谐波功能。电力电子技术发展和电 力电子产品推广应用, 供电系统或负荷中含有大量谐波。 研制开发兼有无功补偿与电力滤波 器双重优点晶闸管开关滤波器,将成为改善系统功率因数、抑制谐波、稳定系统电压、改善 电能质量有效手段


相关文章:
无功补偿技术的现状及其发展趋势
无功补偿技术的现状及其发展趋势 2011-07-29 20:17:34 来源: 兰瑞电气 有人查看 无功功率补偿是保持电网高质量运行一种主要手段, 也是当今电气自动化技术及电力...
静止无功补偿技术的现状及其发展趋势
静止无功补偿技术的现状及其发展趋势-九洲电气 文:开发中心/李一丹 来源:九洲电气 发表时间:2006-05-15 09:02:48 浏览量:1287 无功功率补偿是保持电网高质量运行...
2016年无功补偿装置现状研究及发展趋势
2016年无功补偿装置现状研究及发展趋势_经济/市场_经管营销_专业资料。中国无功补偿装置行业现状分析与发展前 景研究报告(2016 年版) 报告编号:1628719 中国产业调研...
2016年无功补偿行业现状及发展趋势分析 (目录)
2016年无功补偿行业现状及发展趋势分析 (目录)_金融/投资_经管营销_专业资料。...无功补偿技术的发展历史 三、无功补偿分类 四、无功补偿行业产业链分析 了解更多...
无功补偿技术的现状及发展趋势
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 无功补偿技术的现状及发展趋势 作者:杨乐 来源:《科技传播》2013 年第 06 期 摘要 在低压供电系统中采用合理方式对用电...
无功补偿技术现状发展趋势
无功补偿技术现状发展趋势_能源/化工_工程科技_专业资料。无功补偿技术的现状及发展趋势 摘要 在低压供电系统中采用合理方式对用电设备进行滤波和 无功功率的补偿,具有...
无功补偿装置行业现状分析以及市场未来发展前景分析
无功补偿装置行业现状分析以及市场未来发展前景分析_调查/报告_表格/模板_实用文档...第二篇:我国无功补偿装置行业发展前景分析随着电力电子技术, 特别是大功率可关...
2016年无功补偿装置现状研究及发展趋势 (目录)
2016年无功补偿装置现状研究及发展趋势 (目录)_企业管理_经管营销_专业资料。...无功补偿装置产品技术参数,生产工艺技术,产品成本结构等;接着统计了中国主要企 业...
无功补偿SVC行业现状及发展趋势分析
无功补偿SVC行业现状及发展趋势分析_纺织/轻工业_工程科技_专业资料。2015 版中国无功补偿 SVC 市场专题研究分 析与发展前景预测报告 报告编号:1AAA005 中国产业调研...
更多相关标签:
无功补偿发展现状 | 无功补偿的发展现状 | 无功补偿现状 | 无功补偿发展 | 无功补偿技术的发展 | 无功补偿技术发展 | 无功补偿发展状况 | 无功补偿装置的发展 |