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无功功率补偿可以降低配电网的无功功率和电流,达到节能降耗、提高电网电能质量和改善用电环境的目的。静止无功补偿装置采用了电力电子开关器件,具有无冲击、响应快和连续动态调节的优点,是无功补偿装置的发展方向。 本文将晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor,TSC)和静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)有机结合起来,利用TSC补偿长期稳定的无功功率和抑制电力谐波,利用SVG补偿短期快速变化的无功功率,既综合补偿了无功与谐波,又具有性价比高的优势。 论文论述了TSC和SVG的基本工作原理,提出了一种TSC与SVG的容量配合关系及其综合控制策略,设计开发了TSC单元和无功补偿综合控制器,建立了基于RTDS的复合型静止无功补偿装置的实时数字仿真模型,研制了具有滤波和分相补偿功能的复合型静止无功补偿装置样机。 无功补偿综合控制器决定了TSC与SVG的配合关系以及TSC的投切规律。综合控制器检测电网电压和电流,实时计算电网无功缺额,利用通信方式获取TSC当前投切状态和SVG输出功率,根据控制策略及时修正TSC的投切命令。 通过RTDS实时数字仿真,验证了复合型静止无功补偿系统的控制逻辑的正确性,测评了样机系统的参数测量精度、滤波性能和无功补偿动态响应性能。通过装置样机的实际挂网运行,观测了TSC的投切性能和技术指标。RTDS仿真与现场运行结果表明,复合型静止无功补偿装置具有快速、连续且分相补偿负荷无功功率和抑制谐波的功能,无功测量与控制精度达到了设计要求。