轧钢用静止无功补偿装置控制器的研制.pdf

总第46卷第525期电测与仪表Vol.46No.525
2009年第09期ElectricalMeasurement&InstrumentationSep.2009

轧钢用静止无功补偿装置控制器的研制

杨海云1，钱政1，赵雪莲2
(1.北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100191；2.96604部队，北京100192)

摘要：轧钢机、电弧炉等非线性负荷接入电网，将使电网供电质量受到严重影响。为了提高供电质量，应对其进
行无功补偿。本文介绍了TCR+fC型静止无功补偿装置（SVC）的组成及原理，并从硬件、软件算法等方面重点分
析了基于DSP和CPLD的TCR+fC型SVC控制器的实现。该控制器能够根据采集的三相电压信号、三相电流信号
应用瞬时无功理论及相关算法，实时得到各相触发角，并发出一定时序的信号控制晶闸管导通，最终达到无功
补偿的目的。
关键词：TCR+fC；无功补偿；瞬时无功理论；控制器
中图分类号：TM714.3文献标识码：A文章编号：1001-1390（2009）09-0029-06

ResearchofControllerforStaticVarCompensatorApplieDinSteelRollingMill

YANGHai-yun1,QIANZheng1,ZHAOXue-lian2
(1.SchoolofInstrumentScience&Opto-electronicsEngineering,BeihangUniversity,Beijing100191,China.
2.96604TroopsPLA,Beijing100191,China)

Abstract:WithMoreandMoreapplicationofnonlinearloadssuchasrollingMillsandelectricarcfurnacesinpower
systeMs,thepowerqualitybecoMesbadly.So,thereactivepowerMustbecoMpensatedinordertoiMprovethepower
quality.Inthispaper,thecoMpositionandprincipleofTCR+fCbasedStaticVarCoMpensator(SVC)isintroduced
firstly.Andthen,thehardwareandsoftwareiMpleMentationispresented,especiallytheSVCcontrollerbasedonDSPand
CPLD.HadsaMpledthethree-phasevoltagesandcurrents,thecontrollercouldcalculatethetriggerangleandcontrol
thyristorconductionbasedontheinstantaneousreactivepowertheory.TheexperiMentshowsthecontrollercouldwell
coMpensatereactivepower.
KeyworDs:TCR+fC,staticvarcoMpensator,instantaneousreactivepowertheory,controller

0引言ControlledReactor，fC+TCR）结构[1,2]。通过晶闸管控制
随着电力电子技术的发展、各种非线性负荷的使无功功率动态补偿，调节母线电压和线路无功功率在
用以及大型用电设备的启停，将产生大量谐波电流以所需水平上，从而提高电力系统稳定性，扩大线路输
及无功功率，从而使电网供电质量受到严重影响。作送容量。
为用电大户的钢铁企业，电弧炉、轧钢机等作为非线通过综合比较上述三种结构的SVC，从动态响应
性及无规律负荷接入电网，对电网和其他负载产生一时间短、可分相进行控制以及调节的连续性等方面考
系列的不良影响。虑，TCR+fC型SVC能够起到很好的补偿效果。因此，
解决上述问题的主要方法是在干扰负荷接入点本文选取该结构实现轧钢厂无功功率的补偿，并重点
接入静止型动态无功补偿装置（StaticVarCoMpensator，从硬件实现、软件算法实现以及控制器的特点等方面
SVC），该装置主要有晶闸管投切电容器(Thyristor进行研究，并实现了轧钢用静止无功补偿装置控制器
SwitchedCapacitor，TSC)、晶闸管控制电抗器（Thyristor的实现方案。
ControlReactor，TCR）、TCR+TSC混合装置三种结构，1系统组成及工作原理
对于TCR型结构一般并联电容器，构成固定电容器＋1.1TCR基本结构及原理
晶闸