磁控开关在无功补偿中的应用研究

发布时间：2020-10-19 19:03

　　 随着社会经济的快速发展,用电规模也在不断扩大,电能质量作为衡量供电水平的一项重要指标越来越受到重视。在电力系统中,采用合适的无功补偿设备可以提高功率因数,减少损耗,在保证经济性的同时提高供电质量。目前,主流的无功补偿设备中,TSC在高电压等级环境中可靠性较差,TCR和MCR的损耗较大,STATCOM的结构复杂,成本较高,不利于大范围推广应用。本文立足于传统无功补偿方法的研究现状,对于磁控开关在无功补偿中的应用进行了研究。论文首先研究了磁控开关的工作原理,针对当前主流无功补偿设备存在的不足,介绍了一种使用磁控开关投切补偿电容器的无功补偿方案,方案具有无触点、成本较低、结构相对简单、可靠性高等优点。论文对于磁控开关电路中的铁磁谐振问题做了研究。传统上消除铁磁谐振的方法是在电容上并联阻尼电阻,使用继电器等开关实现投切控制。但是,投切开关长期在高压环境下工作会降低自身的可靠性,带来严重的安全隐患。针对上述问题,本文从提高系统可靠性和经济性的角度出发,提出了一种使用晶闸管投切阻尼电阻的方案,理论分析和仿真实验的结果均验证了方案的可行性。最后,根据磁控开关型无功补偿方案和新型消谐方案,文章给出了以TMS320F2812型数字信号处理器为核心的补偿系统整体设计方案,设计了补偿策略和硬件控制电路。仿真实验的结果证明了补偿电路能够稳定运行。
【学位单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM714.3
【部分图文】：

对于电能质量的要求也在不断提高，电力生统运行的经济性。在电力网络中存在大量的要提供足够的无功功率来保证电网的正常运压下降、线损增加等问题，在这种情况下，济性均会受到一定程度的影响。随着社会发生产、经济、安全等许多重要方面的联系也下简称无功补偿）作为电力行业中提高电能网运行稳定性的重要一环正受到越来越多的中，许多设备是根据电磁感应原理工作的，场和感应磁通，在这个过程中消耗的功率即络的功率因数起着决定性的作用，若电网中数降低，电网中的损耗过高。同时，无功功，若电力系统中感性无功的含量过高，系统的设备无法正常运行；若电力系统中容性无设备绝缘，造成事故隐患[4-6]。

2 22j( ) ( j ) ( ) P Q PR QX R X UU U + + + + = + + 的电压差即为：U α U jβU Δ = + 2 2;PR QX PX QRU UU Uα β+ = = 向量图如图 1.2 所示，可以看出，无功输电线路传输大量的无功功率，会使响电力网络的电压质量。

(2) 有效降低电力系统整体的损耗，提升电力系统运行的经济性；(3) 提高电能质量，优化用电设备的工作环境；(4) 针对补偿对象的特点合理配置无功补偿设备和补偿方案，可以保障电网的安全运行。近年来，为应对全球气候变化，新一轮的能源变革愈演愈烈，以风力发电、光伏发电为代表的清洁能源得到了快速发展。截止到 2015 年，世界风电装机容量已达 4.3 亿千瓦，累计年增长率达到 17%；世界太阳能发电总装机容量为 2.28亿千瓦，约占全球电力需求的 1.2%以上。我国的光伏发电发展迅速，已建成青海百万千瓦级光伏发电基地，截至 2015 年底，我国光伏发电累计装机容量已达4318 万千瓦，是目前全球光伏发电总装机容量最大的国家[10]。
【参考文献】

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本文编号：2847600