无功补偿装置原理与应用

为了提高控制精度，通常在电压闭环控制的基础上引入补偿电流的反馈控制，其控制原理框图如图20和图21所示。在图20中，引入了电流内环反馈控制。若电流调节器的放大倍数足够高，或者采用有积分作用的电流调节器，电流内反馈的控制精度达到很高，则整个控制系统的精度完全由电压调节器的输出信号Iref所决定，即混合型SVC的电压一电流特性的斜率由电压调节器的放大倍数来决定。

图2l与图17相比，增加了电流反馈，此时的调节器具有积分作用，稳态电压偏差为零，可实现对稳态电压的精确控制。电流反馈的作用是根据SVC的无功电流ISVC的大小来修正参考电压Uref。所以，电流反馈单元的增益K，决定了混合型SVC的电压一电流特性的斜率。而其动态特性是由调节器的积分增益和系统的时间常数决定的。显而易见，图16为图17和图21的合成。

2.3 晶闸管投切电容器(TSC)

1)晶闸管投切电容器(TSC)的工作原理晶闸管投切电容器又称为TSC型静止无功功率补偿器。TSC的原理图如图22所示。图中给出的是单相TSC的原理图，对于三相电路来说，三相TSC为三个单相TSC的组合。在图22中，反并联晶闸管的作用是将补偿电容器投入电网或从电网切除，图中的小电感L1，L2，L3，…，Lk的作用是抑制补偿电容器投入电网时可能产生的冲击电流。

当支路1的反并联晶闸管导通，而其他支路的反并联晶闸管关断时，只有补偿电容器C1投入电网，其工作情况如与1.1节介绍的无功功率补偿电容器完全相同，其补偿容量由C1决定。当k个支路全部投入电网时，补偿容量最大。所以，TSC实际上是一个分组投切的无功功率补偿电容器。

2)补偿电容器的分组方式

补偿电容器的分组要综合考虑电容器组合的级数和性价比两个方面。一般情况下，采用“二进制”分组方式。即在k组补偿电容器中，有k一1组的电容器的容量相等，均为C，只有1组的电容器的容量为C/2。这种分组方式可以得到2k种电容器组和。图23为TSC的电压一电流特性。由于有2k种电容器组和，相应的有2k个电压一电流特性。

3)补偿电容器的投入时刻

选定补偿电容器投入电网的时刻，对于TSC来说是非常重要的。当反并联晶闸管导通时，补偿电容器投入电网。所以反并联晶闸管导通的时刻，就是补偿电容器投入电网的时刻。若补偿电容器投入电网的瞬间，电网电压与补偿电容器上预先充电电压不相等，补偿电容器C上的电压uc将随电网电压产生一个电压阶跃duc，电容器电流ic为