無功補償裝置

利用低壓晶閘管動態無功補償系統，采用電磁耦合方式實現10 kV高壓動態無功補償裝置，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、晶閘管投切開關、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，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等參數，然后根據設定目標值產生投切控制信號，驅動晶閘管投切電容器，在低壓側產生的容性無功功率通過電磁禍合系統禍合到高壓電網側，從而達到高壓無功補償的目的。

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

所設計的高壓動態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計，集高速運算處理能力和豐富的片內外設于一身，特別適用于高性能數字控制系統，能夠滿足動態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、功能結構模塊化和低成本等優點。

控制器首先將高壓交流信號轉化為DSP芯片能夠識別的低電壓交流信號;然后將轉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，最后分析計算得到應無功補償容性無功功率大小，進而對電容組電容進行投切，實現電網無功功率的動態無功補償。