1 技术方案
2 技术措施
(1) 附加谐波的消除。晶闸管斩波不可避免的会产生谐波,FC+TCR的谐波可以利用以下途径消除:① 补偿装置以三角形方式连接,消除3次谐波和所有其他零序谐波分量。②
并上5次、7次滤波器消除5次、7次谐波,高次谐波含量很小。如采用以上措施,电压和电流谐波均能控制在国标规定的电压和电流的限值以内。
(2) 晶闸管驱动电路。就晶闸管的控制而言,10kV的TCR至少需要6组晶闸管驱动电路,由于每一组驱动电路需要驱动6只晶闸管,因此对驱动电路的电流要求较高。同时,驱动电路和晶闸管门电路之间必须使用光纤通信,用以减少损耗和排除晶闸管斩波时造成的高频干扰。
(3) 控制模式。FC+TCR的控制采用电压大闭环、电流小闭环的反馈控制系统,其控制模式有2种:①开环控制。开环控制为导通角直接控制,它通过查表的形式,由电流的需求量控制晶闸管的导通角。②闭环控制。闭环控制为电压控制,经过PI控制器后确定电流的参考值,再经过电流控制回路选择(查表)控制角,进而将控制角转变成一个时间变量与相应的导通角(0°~90°),从而提供晶闸管的门电路触发信号,控制功能由数字信号处理(DSP)芯片实现。由于控制量输出与导通角之间存在一对一和三角函数的关系,同时电流需要限流保护,电流控制量容易饱和,所以电流小闭环中存在严重的非线性关系。传统的控制理论不能完全解决问题,需要采用非线性控制理论中的鲁棒控制、自适应控制、模式识别等高级算法。其闭环控制系统如图1所示。
图1 动态无功补偿系统内部控制图
(4) 远程通信。项目的弱电部分还包括远程通信。例如,晶闸管动态无功补偿装置在无人值班变电站的应用,因为它能够无级、连续调节无功的输入(出),所以一经运行就无需专人维护。该项目将配置一套计算机在线检测、监视系统,该系统可将以下信息通过工业以太网络或SDH传送到供电系统的计算机监视系统:①晶闸管动态无功补偿装置运行状态(正常,故障);②无功补偿装置的补偿量(消耗无功,发出无功);③节点电压;④前24
h无功功率补偿情况的历史曲线;⑤前24h节点电压变化的历史曲线。
远程通信将利用电力系统现有的工业以太网或SDH,通过标准的TCP/IP模式进行传输。该系统设计了数据采集系统和通信接口,同时在电力系统终端计算机监控系统中增加了无功补偿装置的所有信息。
远程通信除了具有使综合管理部门对补偿装置以及临近的用户进行直接监视的作用外,更重要的是便于售后服务。计算机在线检测是快速诊断,是快速消除故障的最有效办法。系统总体结构见图2。该系统采用美国TI公司或Motorola公司的DSP中央处理芯片,进行实际计算和逻辑运算,同时配以美国International
Rectifier(IR)的驱动器模块作为晶闸管的驱动电路。该系统装有人机对话接口,通过RS485/RS232与笔记本电脑进行联系,调试人员将通过该接口实现实时控制和检测,同时系统室内电气柜上安装相关仪表,用以显示系统运行状态和有关补偿信息。
图2 系统总体安装设计图
3 技术指标
4 结束语
本文关键字:无功补偿 电工文摘,电工技术 - 电工文摘
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