TSC無(wú)功補償控制系統的設計論文

　　摘 要：本文論述了電力系統無(wú)功功率的產(chǎn)生及影響。從電路結構上分析了晶閘管投切電容器（TSC）的工作原理，設計并建立了TSC的主電路和控制觸發(fā)系統。在TSC控制策略方面，采用初始脈沖和后續脈沖疊加的控制方法。實(shí)驗系統運行結果表明，電容器投入無(wú)涌流，無(wú)暫態(tài)過(guò)程。

　　關(guān)鍵詞：無(wú)功補償；晶閘管投切電容器(TSC)；復雜可編程邏輯器件(CPLD)；零電壓觸發(fā)

　　1. 引言

　　在工業(yè)和生活用電負載中，阻感負載占有很大的比例。對于較普遍的阻感性負載，電阻消耗有功功率，而電感則在一周期的一部分時(shí)間把從電網(wǎng)吸收的能量存儲起來(lái)，另一部分時(shí)間再把儲存的能量向電源和負載釋放，其本身并不消耗能量[1]。

　　電力系統網(wǎng)絡(luò )元件的阻抗主要是電感性的，負荷也以阻感性負荷為主，因而補償以并聯(lián)電容器為主要手段，通常將電容器分為若干組投切。固定并聯(lián)電容器補償方式的優(yōu)點(diǎn)在于不產(chǎn)生諧波、運行維護簡(jiǎn)單、可靠性高，但無(wú)法解決過(guò)補償和欠補償的問(wèn)題。

　　自動(dòng)投切電容器裝置根據控制開(kāi)關(guān)的不同，可分為斷路器、接觸器投切電容器裝置和晶閘管投切電容器裝置。斷路器、接觸器投切電容器裝置的結構簡(jiǎn)單、控制方便、性能穩定等優(yōu)點(diǎn)，但其響應速度慢、不能頻繁投切，主要應用于性能要求不高的場(chǎng)合。晶閘管是無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，其使用壽命可以很長(cháng)，而且晶閘管的投入時(shí)刻可以精確控制，能做到快速無(wú)沖擊的將補償電容器接入電網(wǎng)，大大降低了對電網(wǎng)的沖擊，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(gè)晶閘管只是起將電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)斷開(kāi)的作用，而串聯(lián)的小電感只是用來(lái)抑制電容器投入電網(wǎng)時(shí)可能造成的沖擊電流。當電容器投入時(shí)，TSC的電壓—電流特性曲線(xiàn)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(wǎng)無(wú)功需求量來(lái)投切這些電容器，其電壓—電流特性曲線(xiàn)按照投入電容器組數的不同而變化。當TSC用于三相電路時(shí)，可以三角形聯(lián)結，也可以星形聯(lián)結，每一相都可以設計成分組投切。

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