1. 装置主要技术指标
有功能量转移范围:小于100 kW/相;
静态无功补偿范围:100 kW/相;
有源滤波和无功补偿能力:100 kW/相;
有源响应速度:0.1 s/响应值;
工作温度:-40~75℃。
2.技术创新
相间能量自平衡式有源无功分相补偿装置是一种电力工业必须的调控设备,它为电力无功功率补偿提供更完善的方法。在不平衡三相四线制供电系统中用于快速无功功率补偿和能量平衡,其节能效果明显,是当前电力工业主要的节能手段,是一种新型的创新技术。其结构简图如图4所示。
综合完成无功功率补偿、相间有功能量自动平衡、有源滤波三种功能。
2.1相间能量平衡电路的研发
其中两个关键环节,即移相技术和可控硅导通角控制。它们均采用DSP系统的编程信号,难度不大,主要是算法方面的软件问题。
2.2静态无功补偿电路的研发
采用了新型电压过零接通、电流过零断开的无弧开关新技术,有效地提高开关寿命、提高补偿电容寿命、对网络无冲击、可快速通断、开关无能耗等特点。其中的技术关键是双向可控硅的耐压寿命以及双稳态触点开关的机械寿命,这主要决定硬件的可靠性,目前通过对产品筛选,已经获得解决。
2.3有源功率因数校正和滤波功能
它是基于瞬时无功功率理论的控制算法完成的。这需要同时完成实时监测和实时控制两大任务,系统的监测包括系统的电压和电流的实时数据,调整前后的输出数据等。实时控制任务包括移相控制、能量转移控制、静态补偿控制和有源滤波控制等。这类任务的实时性很强,所以软件程序的优先级也较高,算法也越显得重要,所以采用瞬时无功功率理论的控制算法,化三维坐标A,s,c为二维坐标α、β,从而大大提高运算速度,各相无功电流按在坐标α、β中计算,可节约大量时间。坐标变换后的电压电流计算公式如下:
之后,再依据三相瞬时无功和为零的原理,判定有源补偿器的输出,即实现了接近零差的开环随动控制。