TSC无功补偿装置的设计

晶闸管投切电容器(TSC)是静止无功补偿技术的发展方向。根据笔者设计的一种TSC无功补偿装置,分析了TSC装置常用主电路的特点,介绍了电容器投切判据、信号检测、零电压投入以及晶闸管触发电路等关键问题的解决方案。

基于TSC控制技术的快速响应自动消弧装置

自动消孤装置是由一种基于晶闸管投切电容(TSC)控制技术的自动调谐消弧线圈、接地变压器和互感器等组成的成套设备。它可对线路的单相接地故障做出快速响应,并精确补偿接地电流。此装置很好地解决了3个技术难点:第一,线路对地容抗的精确测量,误差在2%以下;第二,根据线路电容电流和人工中性点电压的变化来智能判别单相接地故障;第三,采取串联小电抗,过零投切和加装风机等措施,以确保晶闸管的安全运行。可编程逻辑控制器(PLC)、触摸屏式人机界面(HMI)和过零触发板构成了该装置的控制系统。模拟试验和实际应用表明该装置能够取得理想的效果。

TSC高压晶闸管阀过电流失效机理

为满足晶闸管投切电容器(TSC)装置可靠性及其试验方法和试验等效机理研究的需要,重点研究了TSC装置的核心部件——高压晶闸管阀在过电流故障状态下的失效机理。首先介绍了TSC系统及其阀的结构以及过电流故障形成的原因和特征,并给出了过电流的数学方程和仿真波形。然后按照过电流故障的不同发展阶段对TSC阀的电流、电压和热等应力进行了解析分析。在上述基础上,结合器件的物理特性,对TSC阀各个元件在各种故障应力下的内部物理过程进行了分析。最终得到了TSC阀在过电流故障的不同发展阶段的失效模式和失效指标,从而揭示了TSC高压晶闸管阀的过电流失效机理。

二控三型TSC快速重复投切晶闸管闭锁问题研究

基于零过渡投切原则,对低压配电系统常用的二控三型TSC装置电容器组快速重复投切时出现晶闸管闭锁现象的发生过程进行了详细地分析,并对发生该现象的概率进行了计算。结合实际情况分析了电容器组损耗、放电电阻及残压等参数对重复投切时间响应的影响,并对防止出现晶闸管闭锁现象提出了解决方法,提高了TSC装置的响应速度和可靠性。通过仿真和实验对上述理论研究结果进行了验证,为设计快速响应的TSC装置提供了依据。

TCR—TSC型SVC的非仿射非线性控制器设计

对由晶闸管控制电抗器 (TCR)型装置与多个晶闸管开关电容器 (TSC)型装置组成的静止无功补偿系统 (SVC)建立了一个新的非仿射非线性模型。该模型以晶闸管的触发角为控制量。根据非线性控制的逆系统方法 ,设计了相应的非线性反馈线性化和极点配置的组合控制器。在控制器的设计中利用插值法导出了一个超越方程解函数的具有较高精度的近似计算公式。仿真结果表明了该设计方法的正确性和有效性。

TSC低压动态无功补偿装置的设计与应用

介绍了一种适用于中低压配电网的TSC动态无功补偿装置及应用,可满足低压配电网基波无功补偿的快速性和实时性要求。分析了TSC主电路4种接线方式的特点,详细地阐述了多组电容器的自动分级投切、无功功率快速检测及晶闸管触发电路等关键问题的解决办法。

TSC动态无功补偿在Φ250mm机组的应用

简要叙述了就地 TSC动态无功补偿装置的特点 ,分析了 TSC动态无功补偿在Ф2 5 0 mm机组的补偿原理。重点介绍了利用数控就地 TSC动态无功功率补偿装置对 Ф2 5 0 mm机组 1 2 5 0 k VA变压器进行扩容的方法和补偿后效果。

新型可连续调节的TSC式消弧线圈

随着消弧线圈的广泛使用,传统的消弧线圈已经不能满足电网发展的需要。提出了一种新型可连续调节的TSC式消弧线圈,详细阐明了这种新型消弧线圈的工作原理,并比较了其优缺点。

一种通用TSC型无功补偿控制器的研制

基于目前低压配电网分散补偿和集中补偿的应用情况，即电容器的接线方式的不同和电容器分组形式的多样，介绍了一种根据应用场合，非编程人员可现场设置补偿方式，对电容器容量进行任意分组，并根据负荷的变化情况，选择最佳方式进行动态投切，不会产生无功倒送和投切振荡的控制器。

高压TSC无功补偿装置研究

本文针对现有无功补偿技术提出了一些新的控制方法,并设计了一套高压TSC无功补偿装置。该装置以TMS320F2812为控制器芯片,以电力系统的无功功率作为主要控制目标,引入电容投切反馈机制获得电容实际投切状态,并对电容采取扫描的工作方式以保证等容电容循环投切。针对高压主电路,采用多路输出高压隔离电流源作为晶闸管触发电路,隔离强度好,同步触发性高。

低压TSC切除时承压分析和防同极性迭加控制

为解决晶闸管切除电容器组时易产生过压击穿问题,根据三相电路特性分析了晶闸管切除电容器组时的工作过程。结果表明,两次换流过程可在电容器上形成同极性或异极性剩余电压迭加。同极性迭加时剩余电压高达1.366倍电网峰值电压,使先切除的晶闸管承受2.366倍电网峰值电压,而异极性迭加电容器上只有0.366倍电网峰值电压。据此得出在正序和负序连接下的TSC切除电压异极性迭加的控制算法,分析和应用都证明了控制算法的有效性。

动车试验线牵引供电TSC+TSR型三相平衡补偿装置控制系统研制

动车试验线采用三相电源给单相负载供电,出现的不平衡状况可由平衡补偿装置进行补偿。针对动车试验线TSC+TSR型平衡补偿装置,设计了一套完整的控制系统。运用结果表明,该系统有着良好的调控补偿性能。

一种实用中压10kV TSC触发控制电路设计

为了解决中压10 kV可控硅补偿电容器(TSC)装置设计过程中存在的关键技术,即串联可控硅同步触发和触发控制与主电路间的电气隔离问题。采用了1种Buck型恒流源作为触发功率源,以高压电缆和磁环变压器为触发耦合单元,单片机为控制核心,通过控制触发功率源的交直流运行模式,实现10 kV TSC的触发控制。整个设计包括TSC主电路形式的选择、TSC触发控制方案的选择、触发功率源电路设计、触发同步电路设计、驱动控制电路设计,分析了电路的工作原理。达到了整体设计简单、可靠、实用经济的设计目标。

集成直流故障换流电路的改进型混合MMC

基于全桥(FB)与半桥(HB)子模块的传统混合式模块化多电平换流器(MMC)是典型的具有直流故障自清除能力的MMC。然而,常规混合MMC中FB占比通常大于50%,增加了成本与损耗。鉴于此,为了减少混合MMC中FB的数量,提出一种集成晶闸管开关电容直流故障换流电路的改进型混合MMC。所提MMC中HB-MMC与FB-MMC均保留了各自完整的主体,并在交流侧采用三绕组变压器进行连接,在直流侧进行串联连接。同时,由于直流侧集成了一个基于晶闸管的开关电容结构,所提MMC能够实现直流故障的清除。研究表明,所提MMC中FB占比可降低至10%~25%,甚至更低(限制于交流电压的波形),在降低换流器成本的同时降低了通态损耗。仿真结果验证了分析的正确性。

TSC装置投切过程分析

对低压配电系统中的无功补偿电容器,一般采用晶闸管进行动态投切。文中对晶闸管的投入和切除过程的数学模型进行了详细的分析推导。理论推导结果证明无论晶闸管切除次序如何,3台电容器上的残压始终为线电压峰值的1.366、1、0.366倍;V1、V2晶闸管两端的电压始终在一定的范围变化。该结果为抑制投切过程中产生的过电压问题及TSC装置中晶闸管的参数选择提供了理论依据。

基于DSP的TSC无功补偿装置研究

介绍了几种常见无功补偿技术,并对各种补偿种技术的相关特性进行了分析。针对目前广泛应用的静止无功补偿技术(SVC),设计了一种基于DSP的晶闸管投切电容器(TSC)无功补偿装置。应用Matlab/SPS仿真软件,对TSC装置的建模并且对电网在进行功补偿前后的电压、电流和无功的变化情况进行了仿真。仿真结果表明,该装置系统控制策略的正确性并能明显改善电网电能质量。

谈晶闸管投切电容器TSC的触发电路

介绍了晶闸管投切电容器的原理和快速过零触发要求,分析了两类晶闸管的触发电路的特点和存在的问题,指出了一种新型的从主回路晶闸管获取晶闸管电压过零信号的电路框图,以该电路为支撑又产生了一系列触发电路,取得了很好的触发效果。

浅析TSC无功补偿装置

晶闸管投切电容器(TSC)是静止无功补偿技术的发展方向。分析了TSC装置常用主电路的特点,介绍了电容器投切判据与信号检测、零电压投入以及晶闸管触发电路等关键问题的解决方案。

基于双CPU的TSC控制器设计

晶闸管投切电容器(TSC)是静止无功补偿技术的发展方向之一。本文提出了一种基于双CPU的TSC控制器方案,并讨论了与补偿装置控制器相关的问题,包括电流无功分量准确而快速的计算、负载无功功率的计算及TSC投切判断。试验表明:该设备响应快,精度高,实现了无涌流投入。

一种低压APF和TSC并联最优运行的方法

针对低压电网中传统有源电力滤波器(APF)和晶闸管投切电容器(TSC)简单并联运行时出现的系统不稳、TSC频繁投切等问题,提出了一种基于FBD法的统一APF和TSC且共用电抗器的控制方法。该方法只通过一个控制器同时计算出APF的补偿指令电流和TSC投切组数控制信号。通过负载电流的变化率dILq/dt判断负载是否处于暂态过程,来决定是否更新TSC的投切状态,从而避免TSC的频繁投切和系统振荡。共用电抗器的拓扑结构还能节约经济成本,减小装置体积。通过仿真实验,验证了系统的可行性及有效性,是一种高性价比且性能优良的无功及谐波补偿方法。