控制系统中使用的最关键的设备是补偿器，它用于调节其他系统。在许多情况下，这是通过调节控制系统的输出或输入来操作的。补偿器主要有三种，即超前补偿器、滞后补偿器和滞后超前补偿器。为了提高执行力，调整控制系统可能会对性能造成损害，如稳定性较弱或不平衡。因此，为了使系统按预期运行，更建议对系统进行重组，并包括一个补偿器，该工具可以抵消实际系统的效率不足。本文详细介绍了一种最著名的补偿器——静态无功补偿器。


什么是静态无功补偿器？

这是一种并联连接的静态型VAR吸收器或发电机，其中修改输出以替代电感或电容电流，其中调节或管理电流的相应因素，主要是总线电压因素。静态VAR补偿器依赖于没有栅极关断能力的晶闸管。晶闸管的功能和特性可以理解SVC的自适应无功阻抗。该装置中包括的关键设备是TCR和TSR，它们是晶闸管控制的电容器和晶闸管可控的电抗器。


ding="async" class="size-full wp-image-40387" src="https://uploads.9icnet.com/images/aritcle/20230518/Static-VAR-Compensator.png" alt="Static VAR Compensator" width="205" height="246">


静态无功补偿器

在极端电压电力传输系统的情况下，该设备还提供快速功能无功功率。SVC分为自适应交流输电网络、电压控制和系统稳定。静态无功补偿器的基本电路图如下所示：


静态无功补偿器基础可以解释如下：


装置中晶闸管开关的组合调节电抗器，点火角用于调节流经电感器的电压和电流值。与此相对应，可以调节电感器的无功功率。


该设备即使在显示零时间延迟的扩展范围内也能降低无功功率的调节。它增强了系统的稳定性和功率因数。SVC设备所遵循的方案很少：


  • 晶闸管调节电容器

  • 晶闸管调节电抗器

  • 自反应器

  • 具有恒定电容器的晶闸管调节电抗器

  • 带可控硅调节电抗器的可控硅调节电容器

设计

在SVC的单线配置中，通过晶闸管的PAM型调制，电抗器可能是电路内部的移位器，这表明电气系统的VAR类型是恒定可变的。在该模式中，扩展的电压电平由电容器调节，并且这对于提供有效的控制而言是众所周知的。因此，TCR模式提供了良好的控制和增强的可靠性。晶闸管可以通过电子方式进行调节。


晶闸管也以与半导体相同的方式传递热量，并且出于冷却目的，使用去离子水。这里，当将无功负载分片到电路中时，会带来不需要的谐波，为了限制这种情况，通常会使用高范围的滤波器来平滑波形。由于滤波器具有电容功能，因此它们也会将MVAR扩展到电源电路。框图如下所示：


Static VAR Compensator Block Diagram


静态无功补偿器框图

该设备有一个控制系统，包括：


  • 一个分配部分，用于定义需要内部和外部切换的晶闸管开关电容器和电抗器，并计算点火角

  • 一种同步部分，包括锁相环，该锁相环在脉冲发生器和次级电压电平上同步，在次级电压电平上将所需数量的脉冲传输到晶闸管

  • 计算部分测量必须调节的正电压。

  • 一种电压控制系统，用于确定计算的电压电平和参考电压电平之间的变化。

静态无功补偿器设备需要在相量模拟技术中运行，该技术使用强大的部分进行模拟。它还可以与同步型发电机、用于执行的动态负载以及设备对机电变化的观察一起用于三相电网。


在需要精确的电压控制水平的情况下，也可以设计静态VAR补偿器的高端设计。电压控制可以通过闭环控制器来完成。这是静态无功补偿器设计.


静态无功补偿器操作

一般来说，SVC设备不能在线路电压水平下运行，需要一些变压器来降低输电电压水平。这减少了补偿器所需的设备和设备尺寸，即使需要导体来管理与最小电压相关的扩展电流水平。


然而，在电炉等商业用途中使用的静态无功补偿器中，可能存在普遍存在的中间母线。在这里，静态VAR补偿器将具有直接连接，以节省变压器价格。该补偿器中的另一个一般连接点是用于Y型自耦变压器的三角形三次绕组，其用于将传输电压连接到其他类型的电压。


补偿器的动态行为将采用晶闸管串联的形式。SC的圆盘型具有较大的直径范围，通常放置在阀室中。


静态无功补偿器VI特性

静态无功补偿器可以通过两种方法进行操作：


  • 作为电压控制模式，其中对阈值内的电压进行调节

  • 作为无功调节模式，这意味着设备的电纳值保持在恒定水平

对于电压控制模式，VI特性如下所示：


只要电纳值在电容器和电抗器的整个无功功率所施加的阈值下限和上限内保持恒定，那么电压值就被控制在被称为参考电压的平衡点。


尽管通常会发生电压下降，并且当输出端存在极端无功功率时，电压下降的范围在1%和4%之间。该条件下的VI特性和方程如下所示：


SVC VI Characteristics


SVC VI特性

V=V<sub>裁判+X一（当电纳位于电容器组和电抗器组的高范围和低范围之间时）


V=-（I/Bc最大值)在条件（B=Bc最大值)


V=（I/Bc）最大值)在条件（B=Bl最大值)


优点和缺点

很少静态无功补偿器的优点是


  • 通过这些SVC设备可以增强输电线路的输电能力

  • 系统的瞬态强度也可以通过SVC的实现来提高

  • 在高电压范围和控制稳态的情况下，通常使用SVC，这是最重要的优点之一

  • SVC增加了负载额定功率，从而降低了线路损耗，提高了系统效率。

这个静态无功补偿器的缺点是：


  • 由于该装置没有革命性的部件，为了实现浪涌阻抗补偿，需要额外的设备

  • 设备的尺寸很重

  • 深思熟虑的动态反应

  • 由于熔炉负载的原因，该装置不适合用于电压上下调节

这一切都是关于SVC的概念。本文重点介绍了静止无功补偿器的工作、设计、运行、优点、局限性和特点。此外，还了解静态无功补偿器的关键应用是什么？