针对矿井电网的机械投切电容器组动态无功补偿控制系统的设计

针对大功率非线性负荷造成矿井电网功率因数过低的问题,设计了一套以高压真空接触器作为投切开关的机械投切电容器组(mechanically switched capacitor,MSC)动态无功补偿控制系统,与传统的用晶闸管作为投切开关的方式相比,该系统结构简单、成本低廉、易维护,实际矿井电网的测试运行表明,加装该补偿装置以后,电网电压波动减小,波形畸变基本消失,证明系统是可行性的。

基于预充电的电容器组投切控制策略

为了减小配电网中无功补偿并联电容器组投切时所引起的涌流和过电压,对电容器组的投切过程及其自适应控制进行了研究,提出一种采用普通接触器的投切策略。该策略利用电网特性,通过二极管支路预先使三相电容器中的两相充电,使得一个周期内三相电压波形存在唯一一个同时过零点。在该过零点投入电容器组,能有效降低合闸涌流及过电压。仿真表明,采用该策略投切电容器,电容器合闸涌流被限制在2.5p.u.以下,电压波形畸变很小。通过添加二极管支路预充电能有效地改善电容器组投切时的暂态性能,从而延长电容器的使用寿命。

“双高”配电网下变电站并联电容器灵活投切

针对目前变电站并联电容器组投切方案存在的设备利用率低和易受双高配电网宽频谐波影响而损坏的问题,提出一种考虑谐波宽频特性的并联电容器组灵活投切策略。首先,建立10 kV配电网并联补偿模型和电容器组投切方案集合。然后,运用模态分析法确定投切方案网络谐振点。最后,从并联补偿方案的谐波谐振机理出发,设计程序计算谐波电流放大倍数,确定并联补偿方案基本可行域,筛选出最优投切组合。算例仿真表明,该投切策略能在实现原有无功补偿的功能上,提高设备总体利用率,避免并联电容器组投入后产生的谐波谐振和谐波电流放大。

用于控制电容器组投切的新型智能交流接触器

采用M atlab仿真软件对接触器在线路中投切电容器组过程中产生的涌流进行了分析和研究,提出了全新的控制方法。设计了一种价格合理、使用简便、性能指标优良的智能交流接触器,改善了目前无功补偿领域中采用接触器投切电容器的诸多缺点。该接触器采用3台单极小型交流接触器控制三相电路中的电容器组投切工作,实现了零电压投切,有效地减少了线路中出现的涌流,极大地提高了接触器的各项性能指标,提高了投切电容的可靠性。

基于Handel-C的电容器组投切控制设计

在电力传输过程中,由于大量无功功率的存在,不可避免地导致线路损耗的增加,给用电设备安全运行带来了隐患。因此,改善和提高电网运行质量,必须对电网进行无功功率补偿。采用电容器组进行无功功率补偿,提出一种将循环投切和编码投切控制方式结合起来的投切控制策略。这种控制策略不仅大大提高无功功率补偿精度,而且可以延长整体电容器组的使用寿命。整个软件系统采用Handel-C语言进行编程,并最终在FPGA上实现电容器组投切控制功能。

基于DSP的无功补偿电容器组同步投切装置

针对现有的10 kV无功补偿电容器组投切时产生的开关暂态过程危害,提出了一种基于DSP和自适应控制的无功补偿电容器组同步投切控制系统。它采用数字信号处理器(DSP)TMS320F206和6通道同时采样芯片ADS7864,实时测量系统有功和无功功率,提取电压信号的零点;采用自适应算法控制断路器在电压零点投入电容器组,在电流零点切除补偿电容器组,以降低投切电容器组时产生的过电压和涌流。实际测试表明,该方案具有可靠性高、运行稳定等优点,还能与现代变电站综合自动化、调度自动化系统相配合,实现变电站无功控制。

基于电容器分组投切的电网谐波阻抗特性研究

投切电容器是计算电网谐波阻抗特性的常用操作方法,充分利用分组投切电容器的各组数据,可以更准确地计算电网谐波阻抗特性。为此,采用Prony算法滤除电压、电流响应中的稳态分量,得到其暂态分量。对电压、电流暂态分量进行离散Fourier变换,得到投切各组电容器时的电网谐波阻抗特性。各组电网谐波阻抗特性按照暂态时域能量大小进行权重分配,再利用3次样条插值对各离散频率处的阻抗进行拟合,构成最终的电网谐波阻抗特性。仿真结果表明,对于基于分组投切电容器的各组数据、采用时域能量权重系数法计算得到的电网谐波阻抗特性,其阻抗幅值和相位的绝对误差仅为考虑单组电容器投切时的25%,验证了所提方法的可行性。

40.5kV投切电容器组用双断口真空断路器的研究

针对40.5 k V真空断路器投切电容器组时重击穿概率高这一亟待解决的技术难题,利用串联断口技术实现电容器组电流开合,提出了40.5 k V双断口真空断路器的设计方案并进行了深入研究,以满足电力系统的要求。建立了由高频涌流振荡回路和工频振荡回路组成的容性电流开合试验回路,在试验样机上完成了多组背对背电容器组开合试验,表明双断口真空断路器可显著降低投切电容器组时的重击穿概率。采用合成试验方法对该样机进行了短路电流开合试验,表明双断口真空断路器具有足够的短路开断能力。为保证每个断口的工作负荷相近,对并联均压电容数值的选取进行了试验研究并确定了样机的优选值为400 p F。因此,文中提出的用于投切电容器组的40.5 k V双断口真空断路器设计方案是完全可行的。

真空断路器投切电容器组性能的现状与对策

根据真空断路器投切电容器组型式试验与老炼试验情况的调查,分析了影响重燃的因素,提出了降低重燃率的方法和对策。

用灵敏度法确定变电站电容器组的在线投切

鉴于变电站电容器分组投切的特点,本文在一实际110kV城市电网的基础上,以网络有功损耗的降低为目标,利用无功注入的灵敏度先对各补偿点的补偿效果进行排序;进而通过准确计算确定电容器组的投切方案。同时也考虑了变压器分接头对中低压侧电压的调整。该方法可靠实用,并已应用于为南阳市城市电网开发的在线安全经济分析软件包中。

同步关合技术及其在并联电容器组投切中的应用

介绍了同步关合技术的发展情况及其在并联电容器组投切中的应用。

电力电容器的精准相控投切与过电压抑制

并联电容器组在配电网的应用过程中,可以有效提高电能输送的效率和质量,但由于电力电容器投切方式的某些不合理因素,也会因其产生过电压,从而影响到电网的稳定性。研究分析电力电容器投切暂态状态,对于合闸暂态,通过建立电力电容器组合闸并联时的单相等效电路,简化电力电容器投切暂态过程;对于分闸暂态,计算断路器触头在电力电容器投切状态下产生的恢复电压。由储能电容器、开关电源、功率驱动输出接口以及电流/电压传感器接口等硬件组成同步开关控制器,实现电力电容器的过电压保护。为验证该方法的应用性能,开展实验分析,在合闸和分闸两种状态下采用同步控制器对电力电容器展开投切测试,三相电压波动具有对称规律性,且幅值变化较为平稳,有效抑制了电力电容器的过电压峰值。实验测试结果表明,所提方法的投切稳定性高、过电压抑制效果好。

真空断路器投切电容器组早期重击穿率的研究

从触头材料、真空度、加工工艺和机构动作等因素分析了 35 k V真空断路器开合电容器组早期重击穿率高的原因。反复试验和针对性的技术改进 。

基于MATLAB的电容器组的投切相位分析

为提高煤矿井下供电系统的供电质量,文章提出了一种基于选相投切技术的自动无功补偿装置,专门针对如何实现在电压过零的时刻闭合真空开关、在电流过零的时刻断开真空开关进行研究。对三相电容器组进行了理论分析,通过MATLAB仿真煤矿井下关断电容器组时刻的过渡过程,得出了电容器组选相投切的最佳相位。

真空断路器操作机构性能对投切电容器组重燃的影响

根据真空断路器投切电容器组的特点,结合目前国内型式试验与老炼试验的现状,分析了真空断路器性能投切电容器组时可能影响重燃的因素,特别是机构的主要技术指标及性能稳定性造成产生重燃的原因,提出了应关注的对策。

晶闸管投切电容器补偿的微机控制系统

晶闸管投切电容器 (TSC)补偿控制系统采用新颖的快速无功功率检测方法和独特的晶闸管控制技术 ,通过微机实现了对多组电容器快速自动分级投切 ,可满足低压配电网基波无功补偿的快速性和实时性要求。文中介绍了该装置主回路控制方式和控制电路构成 ,并通过模拟负荷投切试验中的有关数据验证其投切的正确性。

谐波情况下并联电容器组的投切方法研究

针对变电站装设有不同电抗率并联补偿装置与变电站电压无功控制(VQC)相结合,进行了谐波情况下电容器组投切方法的研究。电容器投切组数由VQC确定,但投切哪些支路则根据谐波情况进一步确定。本文依据谐波的严重程度,将变电站的谐波情况分为四种,结合电容器组投入后谐波电流的补偿分析,探讨了不同谐波情况下电容器组适宜的配置方法。本文给出了变电站电压、无功控制中各种谐波情况下电容器组的投切策略,即在不同的谐波情况下,对不同电抗率的电容器组进行最优的组合,在满足电压无功控制的前提下以达到对谐波最大限度的补偿效果。最后,通过仿真分析验证了所给出方法的正确性。

一种投切电容器组的预充电相控开关

在建立坚强的智能电网进程中,急需投切电容器组的智能型快速、节能开关,文章依据理想投切电容器的理论,成功开发了一种投切电容器组的预充电相控开关,文中讲述了应用开关的设备结构性能特点,系列化的分类和适用的负载。使用简单的机械开关达到晶闸管开关的效果,工程应用更加实用简单可靠,有六大优点。

真空断路器投切电容器组性能分析与对策

根据真空断路器投切电容器组型式试验与老炼试验情况调查,分析了影响重燃的因素及重燃率上升原因,提出降低的方法和对策。

基于功率二极管的混合式中高压开关免暂态投切电容器组研究

针对中高压无功补偿电容器投切过程中的暂态过电压和涌流,提出一种基于功率二极管与电机操动机构的机械开关并联组成的混合式中高压开关。分析了混合式中高压开关的基本结构和工作原理,以及功率二极管和机械开关之间的电流转移机理。最后,建立暂态模型,仿真比较了传统真空开关和混合式中高压开关投切不同连接方式的电容器组时的暂态过电压和合闸涌流。仿真结果表明,混合式中高压开关能有效减少电容器投切时产生的暂态过电压和合闸涌流,从而验证了有效性。