TSC無功補償控制系統的設計論文

TSC無功補償控制系統的設計論文

　　摘 要：本文論述了電力系統無功功率的產生及影響。從電路結構上分析了閘流體投切電容器（TSC）的工作原理，設計並建立了TSC的主電路和控制觸發系統。在TSC控制策略方面，採用初始脈衝和後續脈衝疊加的控制方法。實驗系統執行結果表明，電容器投入無湧流，無暫態過程。

　　關鍵詞：無功補償；閘流體投切電容器(TSC)；複雜可程式設計邏輯器件(CPLD)；零電壓觸發

　　1. 引言

　　在工業和生活用電負載中，阻感負載佔有很大的比例。對於較普遍的阻感性負載，電阻消耗有功功率，而電感則在一週期的一部分時間把從電網吸收的能量儲存起來，另一部分時間再把儲存的能量向電源和負載釋放，其本身並不消耗能量[1]。

　　電力系統網路元件的阻抗主要是電感性的，負荷也以阻感性負荷為主，因而補償以並聯電容器為主要手段，通常將電容器分為若干組投切。固定並聯電容器補償方式的優點在於不產生諧波、執行維護簡單、可靠性高，但無法解決過補償和欠補償的.問題。

　　自動投切電容器裝置根據控制開關的不同，可分為斷路器、接觸器投切電容器裝置和閘流體投切電容器裝置。斷路器、接觸器投切電容器裝置的結構簡單、控制方便、效能穩定等優點，但其響應速度慢、不能頻繁投切，主要應用於效能要求不高的場合。閘流體是無觸點開關，其使用壽命可以很長，而且閘流體的投入時刻可以精確控制，能做到快速無衝擊的將補償電容器接入電網，大大降低了對電網的衝擊，保護了電容器，可以頻繁投切。

　　2. TSC裝置基本原理

　　TSC的基本原理如圖1所示，其中的兩個閘流體只是起將電容器併入電網或從電網斷開的作用，而串聯的小電感只是用來抑制電容器投入電網時可能造成的衝擊電流。當電容器投入時，TSC的電壓—電流特性曲線就是該電容器的伏安特性，一般將電容器分成幾組，可根據電網無功需求量來投切這些電容器，其電壓—電流特性曲線按照投入電容器組數的不同而變化。當TSC用於三相電路時，可以三角形聯結，也可以星形聯結，每一相都可以設計成分組投切。