無功補償裝置

利用低壓晶閘管動態(tài)無功補償系統(tǒng)，采用電磁耦合方式實現(xiàn)10 kV高壓動態(tài)無功補償裝置，如下圖所示。

該裝置由2大部分組成:一部分為主電路，包括電磁禍合系統(tǒng)、晶閘管投切開關(guān)、補償電容器(9路共補電容器和3路分補電容器);另一部分為控制系統(tǒng)，即控制器。該裝置的基本工作原理如下:首先將10 kV等級的電壓、電流信號通過電壓、電流互感器轉(zhuǎn)化成100 V/5 A等級的電壓、電流，再將100 V /5A等級的電壓、電流送至控制器進行采樣處理，控制器計算出有功功率、無功功率和功率因數(shù)等參數(shù)，然后根據(jù)設(shè)定目標(biāo)值產(chǎn)生投切控制信號，驅(qū)動晶閘管投切電容器，在低壓側(cè)產(chǎn)生的容性無功功率通過電磁禍合系統(tǒng)禍合到高壓電網(wǎng)側(cè)，從而達到高壓無功補償?shù)哪康摹?/span>

與現(xiàn)有10 kV晶閘管動態(tài)無功補償系統(tǒng)相比，該裝置的特點是可靠性高.由于高壓側(cè)無需采用多個晶閘管的串聯(lián)，因此避免了由于晶閘管串聯(lián)均壓失敗而導(dǎo)致的事故，使高壓無功補償系統(tǒng)的可靠性達到了低壓無功補償系統(tǒng)的水平。

所設(shè)計的高壓動態(tài)無功補償裝置控制器選用TMS320系列DSP控制芯片TMS320LF2407A為核心控制器。該芯片專門為實時信號處理而設(shè)計，集高速運算處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)于一身，特別適用于高性能數(shù)字控制系統(tǒng)，能夠滿足動態(tài)無功補償控制的實時檢測和處理的要求，使控制器具有高精度、高可靠性、功能結(jié)構(gòu)模塊化和低成本等優(yōu)點。

控制器首先將高壓交流信號轉(zhuǎn)化為DSP芯片能夠識別的低電壓交流信號;然后將轉(zhuǎn)換得到的低電壓交流信號送至采樣計算控制電路，采用軟硬件相結(jié)合的方法實時同步采樣電壓和電流，并使用快速傅里葉算法和均方根算法計算得到基波電壓有效值、基波電流有效值等電量參數(shù)，最后分析計算得到應(yīng)無功補償容性無功功率大小，進而對電容組電容進行投切，實現(xiàn)電網(wǎng)無功功率的動態(tài)無功補償。