無(wú)功補償裝置及應用(五)

摘要：本文講述了無(wú)功補償的基本概念，介紹了各種無(wú)功補償裝置的原理和應用。
關(guān)鍵詞：無(wú)功功率；補償；裝置；應用

(上接總第122期P．40)
電壓閉環(huán)控制的原理框圖如圖17所示。圖中的Uref為參考電壓。從圖18所示的TcR+FC型SVC的電壓一電流特性中可以看出，改變Uref，也就是改變特性在縱坐標軸上的截距，使特性的水平段上下移動(dòng)?？v坐標軸左部分的特性相當于反向并聯(lián)晶閘管的導通角為零，僅有固定的補償電容器FC并聯(lián)在母線(xiàn)上的情況。而縱坐標軸右部分的特性相當于反向并聯(lián)晶閘管導通，TCR接在母線(xiàn)上，并與FC并聯(lián)的情況。此時(shí)，IL所對應的感性無(wú)功功率與IC所對應的容性無(wú)功功率的差值，即為負載的感性無(wú)功功率。

在介紹線(xiàn)性化環(huán)節時(shí)，曾說(shuō)過(guò)線(xiàn)性化環(huán)節的作用是實(shí)現Bref與BL之間的線(xiàn)性關(guān)系，BL線(xiàn)性跟蹤Bref。但在電壓閉環(huán)控制中，參考信號為Uref。此處，Bref與Uref是等效的。
另一點(diǎn)需要說(shuō)明的是，U～F應為直流信號，圖l6和圖17中的電壓檢測單元除包括電壓檢測以外，還應包括整流和濾波單元。這樣，得到的U～的反饋信號U～F才是直流信號，與Uref比較后，得到其差值△U，△U經(jīng)過(guò)PI調節器和包括線(xiàn)性化環(huán)節在內的觸發(fā)單元得到導通角為θ的觸發(fā)脈沖序列，得到穩定的輸出電壓U～。
從以上分析可知，TCR+FC型SVC的電壓一電流特性在縱坐標軸上的截距是由參考電壓Uref決定的，而該特性的斜率是由比環(huán)系統的開(kāi)環(huán)放大倍數決定的，所以，改變PI調節器的放大倍數就可以改變特性的斜率。
混合型SVC的電壓一電流特性如圖19所示。實(shí)際上，特性0―1―1′，0―2―2′，0―3―3′和0―4―4′分別是圖13中并聯(lián)的補償電容器分別為1組、2組、3組和4組的TCR與補償電容器配合使用時(shí)的電壓一電流特性。由此所形成的混合型SVC在補償電容器組切換時(shí)，與TCR的控制相配合，其最大的容性無(wú)功功率和相對應的最大的感性無(wú)功功率的電壓一電流特性為0―4―1′。在補償電容器組進(jìn)行切換時(shí)，TCR的控制器應隨著(zhù)補償電容器組的投入或切除，發(fā)出相對應的控制信號，實(shí)時(shí)地調整TCR的觸發(fā)導通角，使所增加的容性無(wú)功功率(補償電容器組投入)或減少的容性無(wú)功功率(補償電容器組切除)被TCR的感性無(wú)功功率的增加或減少所平衡。為了防止在切換點(diǎn)發(fā)生斷續，要求TCR的感性無(wú)功功率略大于補償電容器切換時(shí)的容性無(wú)功功率。

如前所述，在TCR+FC型SVC中，要求TCR的感性無(wú)功功率大于FC的容性無(wú)功功率，這樣，若FC的補償容量很大，則TCR的補償容量會(huì )更大。但在?昆合型SVC中，TCR的補償容量只要滿(mǎn)足“在線(xiàn)”的補償電容器的補償容量即可?；旌闲蚐VC的這個(gè)優(yōu)點(diǎn)也帶來(lái)了不足，即在實(shí)際運行中，應盡量避免補償電容器組的過(guò)于頻繁的投切，特別是在TCR+MSC型SVC中，為使系統可靠運行，要防止補償電容器組的過(guò)于頻繁的投切造成機械開(kāi)關(guān)的失控。
為了提高控制精度，通常在電壓閉環(huán)控制的基礎上引入補償電流的反饋控制，其控制原理框圖如圖20和圖21所示。在圖20中，引入了電流內環(huán)反饋控制。若電流調節器的放大倍數足夠高，或者采用有積分作用的電流調節器，電流內反饋的控制精度達到很高，則整個(gè)控制系統的精度完全由電壓調節器的輸出信號Iref所決定，即混合型SVC的電壓一電流特性的斜率由電壓調節器的放大倍數來(lái)決定。