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无功补偿装置
高压无功补偿系统工作原理

发布时间:2022-11-12

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发布人:源创大白

利用低压晶闸管动态无功补偿系统,采用电磁耦合方式实现10 kV高压动态无功补偿装置,如下图所示。

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该装置由2大部分组成:一部分为主电路,包括电磁祸合系统、晶闸管投切开关、补偿电容器(9路共补电容器和3路分补电容器);另一部分为控制系统,即控制器。该装置的基本工作原理如下:首先将10 kV等级的电压、电流信号通过电压、电流互感器转化成100 V/5 A等级的电压、电流,再将100 V /5A等级的电压、电流送至控制器进行采样处理,控制器计算出有功功率、无功功率和功率因数等参数,然后根据设定目标值产生投切控制信号,驱动晶闸管投切电容器,在低压侧产生的容性无功功率通过电磁祸合系统祸合到高压电网侧,从而达到高压无功补偿的目的。


与现有10 kV晶闸管动态无功补偿系统相比,该装置的特点是可靠性高.由于高压侧无需采用多个晶闸管的串联,因此避免了由于晶闸管串联均压失败而导致的事故,使高压无功补偿系统的可靠性达到了低压无功补偿系统的水平。


所设计的高压动态无功补偿装置控制器选用TMS320系列DSP控制芯片TMS320LF2407A为核心控制器。该芯片专门为实时信号处理而设计,集高速运算处理能力和丰富的片内外设于一身,特别适用于高性能数字控制系统,能够满足动态无功补偿控制的实时检测和处理的要求,使控制器具有高精度、高可靠性、功能结构模块化和低成本等优点。


控制器首先将高压交流信号转化为DSP芯片能够识别的低电压交流信号;然后将转换得到的低电压交流信号送至采样计算控制电路,采用软硬件相结合的方法实时同步采样电压和电流,并使用快速傅里叶算法和均方根算法计算得到基波电压有效值、基波电流有效值等电量参数,最后分析计算得到应无功补偿容性无功功率大小,进而对电容组电容进行投切,实现电网无功功率的动态无功补偿。


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