磁閥式靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用.pdf

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1、電力電子磁閥式靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用榮俊鋒楊圣利（杭州銀湖電氣設(shè)備有限公司，浙江富陽(yáng)311400）摘要本文分析了磁閥式靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置（MCR型SVC--MagneticallyControlledReactor型StaticVarCompensator，簡(jiǎn)稱MSVC）的基本原理和其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞：磁閥式可控電抗器；靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置；無(wú)功補(bǔ)償；諧波TheTheoryandApplicationoftheStaticVarCompensationEquipmentonElecticPowerSystemRongJunfengY

2、angShengli（HangzhouYinhuElectricalEquipmentLimitedCompany,Fuyang,Zhejiang311400)AbstractThisarticalmakestheanalysisofthebasicprincipleofMSVCandexploresitsapplicationsinthepowergrid.Keywords：MCR(magneticallycontrolledreactor)；SVC(staticvarcompensation)；varcompensation；harmonicwave率，實(shí)現(xiàn)電抗值的

3、連續(xù)可調(diào)，其內(nèi)部為全靜態(tài)結(jié)構(gòu)，1引言無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，工作可靠性高。電力系統(tǒng)電壓、無(wú)功、諧波三大指標(biāo)對(duì)全網(wǎng)經(jīng)可控電抗器采用小截面鐵心和極限磁飽和技濟(jì)效益和改善供電質(zhì)量至關(guān)重要，并且是實(shí)現(xiàn)智能術(shù)，柱鐵心結(jié)構(gòu)，在中間兩工作鐵心柱上分布著多化電網(wǎng)的基礎(chǔ)。根據(jù)電力工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展以及智個(gè)小截面段，在電抗器的整個(gè)容量調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，僅能化電網(wǎng)建設(shè)的需要，新型無(wú)功補(bǔ)償裝置的研制和有小截面段鐵心磁路工作在飽和區(qū)，而大截面段始應(yīng)用成為我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)解決電能質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)課終工作于未飽和線性區(qū)，其上套有線圈。題。磁閥式靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置和無(wú)源濾波器圖1為鐵心磁化曲線示意圖，曲線中間部分為結(jié)合使用

4、，能夠有效濾除系統(tǒng)中諧波污染、動(dòng)態(tài)連未飽和線性區(qū)，左、右兩邊為極限飽和線性區(qū)。若續(xù)補(bǔ)償系統(tǒng)中的無(wú)功功率使功率因數(shù)穩(wěn)定在定值、使電抗器工作在極限飽和線性區(qū)，不僅可以減小諧一定程度上穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，平衡系統(tǒng)電壓波動(dòng)，是波含量，同時(shí)亦能大幅降低鐵心磁滯損耗，電抗器未來(lái)補(bǔ)償濾波領(lǐng)域中不可或缺的高端產(chǎn)品。鐵損控制在理想狀態(tài)[2]。目前，無(wú)功補(bǔ)償主要裝置是電容器、電抗器和少量的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置,其技術(shù)存在明顯不足之處:如開關(guān)（斷路器）投切電容器組的調(diào)節(jié)方式是離散的，[1]不能取得理想的補(bǔ)償效果；開關(guān)投切電容所造成的涌流和過(guò)電壓對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備本身都十分有害。2磁閥式可控電抗器工作原理圖1

5、鐵心磁飽和特性（B-磁通量，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備采用直流助磁式可控電抗器，其單位韋伯；H-電感，單位亨利）原理是利用附加直流勵(lì)磁磁化鐵心，改變鐵心磁導(dǎo)智能電網(wǎng)技術(shù)及裝備?？?010年第8期157電力電子3磁閥式可控電抗器特性很簡(jiǎn)單，保證了高壓或特高壓可控電抗器的可靠性；3.4安全性3.1電器特性（1）MCR每項(xiàng)僅僅需要1只二極管、2只晶（1）諧波特性閘管，晶閘管不需要串、并聯(lián)，承受電壓只有系統(tǒng)磁閥式可控電抗器產(chǎn)生的諧波比相控電抗器小[2]總電壓的1%~2%，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。50%，最大3次諧波電流為額定基波電流的7%左右，[2]（2）晶閘管動(dòng)作，整流控制產(chǎn)生的諧波不流入5次諧波

6、電流為2.5%左右。外交流系統(tǒng)。（2）伏安特性即使晶閘管或二極管損壞，磁控電抗器也僅相在一定控制導(dǎo)通角下，磁閥式可控電抗器伏安[2]當(dāng)于1臺(tái)空載變壓器，不影響系統(tǒng)其他裝置的運(yùn)行。特性近似線性。（3）接入三相系統(tǒng)的MCR采用角形連接，并（3）控制特性不是將磁控電抗器取代濾波電容中的串聯(lián)電抗器，可控電抗器輸出電流（容量）隨控制角增加而[2][2]因此與電容器不會(huì)產(chǎn)生諧振。當(dāng)MCR容量與電容減少。器容量相等時(shí)，發(fā)生并聯(lián)諧振，等效阻抗無(wú)窮大，（4）響應(yīng)時(shí)間相當(dāng)于從系統(tǒng)中斷開?？煽仉娍蛊鲝目蛰d到額定或從額定到空載容量3.5經(jīng)濟(jì)性的電流過(guò)渡過(guò)程波形，時(shí)間約為0.3s。例如，額定（1

7、）采用低電壓水平的電子器件（晶閘管）控容量為300MVA的可控電抗器，緊急情況下可在0.3制，就可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)電壓級(jí)別電壓的自動(dòng)調(diào)整，保秒內(nèi)可提供300MVA的無(wú)功功率。持電壓的穩(wěn)定。3.2MCR型SVC的特點(diǎn)（2）在相同電壓下可提高30%的輸電容量。電感平衡部分的結(jié)構(gòu)由1臺(tái)磁控電抗器組（3）降低輸電線路的損耗。成，其優(yōu)缺點(diǎn)大致表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（4）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（1）磁控電抗器控制部分的可控硅一般工作在系（5）在系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)情況下均能最大限度統(tǒng)額定電壓的百分之幾的水平上，由于是在控制磁閥的地傳輸功率。飽和度，所以無(wú)需很大的