矿井电网静止型动态无功补偿装置的研制.pdf

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一0一Q矿井电网静止型动态无功补偿装置的研制徐俊1，杨洪涛2StaticDynamicCompensatorSupplyJunl，YANG舶增一劬2煤矿机电ResearchtheTypeofReactivePowerMiNetwork(1)无功补偿基本原理⋯静止型动态无功补偿器(SVC)主要是通过连续调节其自身无功功率，实现补偿用户母线上的无功功率。无功补偿原理示意图如图1所示，用Q。表示系统总无功功率，Q，为用户负荷的无功功率，Q。为晶闸管控制电抗器(以下简称TCR)的无功功率，Qc产生感性无功Q，，补偿装置中的电容器组提供固定的容性无功Qc，一般情况下后者大于前者，多余的容性无功由TCR平衡。当用户负荷Q，变化时，SVC控制系统调节TCR电流从而改变Q￡值以跟其平衡过程可以用式(1)来表示。SVC系统电路简Q，!亚!(2)TCR装置的组成和工作原理所示‘2“】．，由两个反并联的晶闸管和电抗器串联。2009年第2期摘要：研究了基于晶闸管控制和STEINMETZ理论的TCR型静止型动态滤波补偿装置(SVC)的基本工作原理，介绍了相应的硬件和软件结构，并将其应用到矿区实际供电电网进行无功补偿和滤波的实际测试实验。实验结果表明设计的SVC既实现无功功率的精确连续补偿，又可滤除高次谐波，从根本上改善矿区供电质量，取得了良好的效果。关键词：晶闸管相控电抗器；无功补偿；滤波；供电质量中图分类号：TM761+．1文献标识码：B文章编号：1001—0874(2009)02一0044—04correspondingpowerCancompensatedandbeminingcompensator；filter；qualitySVC工作原理为电容器无功功率，A为系统工作点。负荷工作时踪，实时抵消负荷无功，动态维持系统的无功平衡，图见于图2。Qs=Q，+Q。一Qc=常数=0(I)晶闸管相控电抗器(TCR)的基本结构如图38晶闸管在电源电压的正负半周轮流工作，当晶闸管的控制角d在90。到180。之间时，晶闸管受控导通(1．淮南矿业(集团)公司张集煤矿，安徽淮南232001；2．安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001)onne(1．zII彻西iMining(Group)Co．，Ltd．，HuainanEllgineering，Anhui232001，China)．Keywords：phase-controlreactor；reactive1!．Qc．圈1无功补偿原理示意圈·44·．XUCoalAbstract：ThebasicworkingprincipleTCBstatictypedynamicfilterreactivecompensatorbasedthyristorcontrolSTEINMETZtheoryisstudied，theframeworkhardwaresoftwareintroduced，andappliedactualtestingexperimentscompensationsupplynetwork．Asresult，theshowsthatdesignSVCachievesaccuratelycontinuously，att驻tmetimehiishharmonicsfiltered，thequalityradicallyimproved，theeffectgood．起前滞后Mine，Huainan232001，China；2．SchoolMechanicalUniversityScienceTechnology，HuainantotestU彳al'eaaareaIl_一一一-
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曰，2丽1×瓠(‰地(j)+‰“(1)一B，Im=面1×瓠(秽曲“(1)+％“(1)一辑样周期，T=10曰，=2—，Tr—-—2a—+广s—in2a曰y=历1乒×瓤(t，小“∽+‰“∽一卜电抗器电感值；卜系统网压有效值；式中：日=b、曰，、BT--LX形连接的补偿电抗器电纳值；煤矿机电(控制角为900时完全导通，1800时完全截止)。在流，减小装置的感性无功功率；反之减小控制角将增大TCR电流，增大装置的感性无功。其电压一电流特性曲线如图3b所示，每条曲线是TCR在导通角为某一特定角度下的伏安特性。就电流的基波分量而言，TCR装置相当于一个可调电纳，其等效电纳式中：a一晶闸管导通角；埘一网压的角频率。对于不对称负荷，应采用分相调节。TCR分相调节的理论基础为STEINMETZ理论[4】，在此理论指导下，SVC能够将负荷补偿为纯有功的三相平衡STEINMETZ理论给出多种表达形式，本项目设计的控制器采用如下补偿电纳公式：影小‰、口。一系统网压(线电压)瞬时值；i。(1)、ib(1)、i。(1)一系统网流瞬时值；