基于电容器最优投切阈值的静止无功补偿装置

【摘要】： 随着电力系统负荷的增加,无功功率补偿的需求也日益增加。为了减少无功功率在电网中的传输,在电网适当位置安装无功补偿装置成为无功补偿的重要手段。 本文在分析无功补偿的工作原理,补偿方式和控制策略的基础上,综合考虑无功补偿的经济适应性,设计了一种基于电容器最优投切阈值的静止无功补偿装置。本文将模糊控制理论融合到九域图控制策略中,设计了基于电压和无功功率综合调整的模糊控制策略,结合变压器分接头调节和电容器投切进行补偿,使控制更为细致准确。同时解决了无功补偿九域图控制策略中防振荡投切区难以确定的问题。通过仿真验证,基于九域图的模糊控制策略能有效地对系统进行电压调整和无功功率补偿。 本文对基于二进制编码方式配置的电容器投切阈值系数对补偿效果的影响进行详细分析,得出了电容器最佳投切阈值系数的取值以及投入阈值系数与切除阈值系数的等值分配原则。结合模糊控制器的投切判断,实现基于二进制编码方式配置的电容器的最优阈值投切控制。从控制策略、电容配置及阈值控制方面提高了无功补偿的动态响应速度和精度,防止投切振荡。 最后,根据模糊控制策略和电容器最优投切阈值的分析,给出了基于双CPU结构的无功补偿装置的硬件设计整体方案。为实现无冲击动态无功补偿,设计和介绍了晶闸管过零触发驱动电路,该电路配合控制器的控制指令,能实现快速,准确的无功补偿。