基于DSP的新型无功功率控制装置的设计与实现

传统的用户终端补偿装置仅仅是对电容的投切，无法实现可控。而变电站中一般使用的AVQC系统，无法用于专用变和公用变的无功功率调整。针对这些问题，设计了一种基于DSP的无功功率控制装置。该装置采用双CPU结构，DSP负责数据采集与计算，单片机负责投切电容及与外部的通讯；用晶闸管代替分接开关，根据系统的电压与无功功率，自动调整分接关满天飞投切电容，在对电网无冲击时刻，触发开关，使整个调节过程既无冲击，又满足系统无功功率的需要。     

无功补偿电容组投切智能复合开关

为了解决无功补偿电容组投切时造成的电流冲击和电压震荡的问题,设计了一种基于单片机的无功补偿器复合开关。通过双向晶闸管和磁保持继电器相结合的方式,实现过零平滑投切,性能可靠、能耗低,在电路设计上使用了一种检测电路使智能复合开关具有多种检测的功能,增加了系统的安全可靠性。以单片机为控制器,使智能复合开关具有多种控制方式。在实际的低压无功补偿应用中具有很好的效果。     

基于DSP的TSC型低压动态无功补偿装置的研制

介绍了一种基于DSP的TSC(晶闸管投切电容器)型低压动态无功补偿装置.该装置采用过零固态继电器(SSR)作为电容器的投切开关.以TI公司TMS320LF2407A DSP为核心,组建了控制器的硬件系统.在软件设计中,以快速傅立叶变换算法(FFT)为基础,采用复合控制方法控制电容器的投切.实验表明,该装置具有响应速度快、电容器投切无冲击等优点.     

无功补偿复合开关的数字化实现

介绍了一种基于单片机STC12C2052。用于低压无功补偿装置中的复合开关。该复合开关采用晶闸管和继电器并接,充分融合了晶闸管和交流接触器的优点。结合同步检测电路,通过软件等待方式实现过零投切,很好地解决电网中因电容组的投切而造成的电流冲击与电压振荡问题。     

10kV无功自动补偿装置的应用

青浦供电分公司现有35kV变电站的无功补偿方式采用并联补偿电容开关投切方式,并联电容器按照变电容量的15%～20%配置。一般按照定时投切的方式进行无功补偿。在采用电容器分组投切方式后,功率因数基本能够满足系统的要求,但因电容器开关时的冲击电流较大,如果开关动作过于频繁,将严重缩短设备的使用寿命。介绍了重固变电站采用10kV无功自动补偿装置的工作原理及其补偿方式,从而降低综合线损,改善电压质量的经验。     

智能集成电力电容器的研制与应用

通过对智能集成电力电容器研发背景和理念的说明,重点介绍基于数字信号处理器(DSP)和单片机相结合的双CPU智能无功补偿功能技术、集成复合开关的过零投切与计算机智能网络模块技术,实现了现代配电网对无功补偿节能、过零投切、智能网络的要求,阐述了该产品在配网中应用的意义和前景.     

新型磁控开关混合无功补偿系统的研究

实际电力系统中利用机械开关对无功补偿装置进行投切时,一方面会产生冲击电流,另一方面也会损坏机械开关,因此通过对晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor,TSC)和静止无功发生器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)的基本结构、运行特性和控制原理进行研究分析,结合二者控制特点和优势,提出一种新型磁控开关混合无功补偿系统(Hybrid Var Compensator,HVC)。该系统由容量较大的多组TSC和容量较小的STATCOM组成。采用晶闸管无触点开关实现TSC的分级投切,避免无功补偿装置和投切电容开关对系统产生较大的冲击电流;利用STATCOM完成连续功率补偿,从而避免了冲击电流的影响,同时实现低成本快速连续大容量的无功补偿。通过理论分析和Matlab/Simulink仿真实验均证该方案具有暂态涌流小、响应速度快、可靠性高的优点。     

电容动态投切电力电子开关研制

电力系统受到扰动后的暂态过程中,提升负荷侧的无功支撑有助于电网电压快速恢复。为提高电网电压降低时电容器组无功出力,设计并研制了电容动态投切电力电子开关样机。为验证样机性能,搭建了试验系统,开展了基于逆阻型集成门极换流晶闸管(IGCT)的电容动态投切电力电子开关的绝缘、运行和动态投切试验,试验结果证明电力电子开关的设计和研制满足电容动态投切的要求。研究结果可为以后设计和研制更高电压等级和更大电流的电容动态投切电力电子开关提供参考。     

低压无功补偿投切电容装置选用探讨

着重分析低压无功补偿投切电容装置(接触器投切电容装置、晶闸管投切电容装置、复合开关投切电容装置)的工作原理;同时介绍各自的主要特点.     

治理同步辐射装置电压波动的TSC设计方法

为了减少同步辐射装置负荷冲击特性引起的配电网电压波动,采用以交流过零型固体继电器为开关的晶闸管投切电容器(TSC)无功补偿装置对其进行无功补偿,在借助于Matlab的仿真工具simulink获得负荷侧无功电流幅值后,求得该网络实现无功补偿所需投切的电容量;然后,用以Intel 80C196KB单片机为核心的微机控制系统来控制TSC电容器的投切,最终达到实时补偿网络负载的无功功率的目的.     

MSC动态无功补偿选相投切控制器的研究

针对矿井电网负荷变化频繁、无功冲击大的特点,设计了一套机械投切电容器(Mechanically Switched Ca-paeitor,简称MSC)动态无功补偿系统.该系统首次将高压真空接触器实际应用于投切并联电容器组,利用高压真空接触器寿命长、操作频繁、价格低的优势打破了晶闸管触发投切的传统惯例.选用DSP作为核心控...     

基于PIC单片机的静态无功补偿装置设计

本文基于PIC16F877A单片机研制了一台晶闸管投切电容(TSC)型静态无功补偿装置．该装置利用单片机的A/D采样功能异步采样交流电网信号，并采用均方根算法，实现采样数据的快速处理；投切补偿电容采用等值编码方式，实现了电容的循环投切．实际运行表明，该装置可以快速检测并计算电网各项参数，准确控制电容补偿，满足了静态无功补偿的要求，达到了实际应用的水平．     

基于DSP的高压动态无功补偿控制器设计

利用低压动态无功补偿系统以及电磁耦合系统,可以实现10 kV的高压动态无功补偿.根据高压动态无功补偿系统的需要,研制了一个具有电网三相共补和三相分补功能的控制器.该控制器利用DSP芯片的捕获单元和AD模数转换单元分别完成电网频率测量和电网信号采样,使用均方根算法和快速傅里叶算法(FFT)实现对采样数据的实时快速处理计算;采用混合编码方式对共补电容容量进行了精确配置,对电网的三相共补电容和分补电容实现了投切控制.实际运行结果表明,该控制器稳定可靠,补偿效果好.     

基于DSP及永磁机构真空断路器的同步分合闸控制装置

为了减小在投切电容器组时对电力设备造成的危害,笔者采用DSP、CPLD及高速A/D等技术,实现了交流电压、电流同步采样,能准确计算电压、电流、有功功率、无功功率及功率因数等参数,通过测量控制电源电压、环境温度以及同步开关分合闸的数据预测开关动作时间,实现电容器组的同步投切,减小涌流及过电压的危害并依据电压无功综合控制策略完成无功补偿。试验验证,在相同温度及控制电压下,机构本身分散性小,通过补偿温度及控制电压的影响,断路器满足同步控制要求。     

基于EMTP/ATP的并联电容器投切过电压仿真分析

普遍采用并联电容器组作为主要的无功补偿装置,由于电容器本身的储能特性以及断路器可能的非同期合闸,使得在投切并联补偿装置的过程中产生幅值很高的涌流和操作过电压,从而对设备的绝缘水平和使用寿命造成不利影响,甚至威胁到系统的安全稳定运行。为此,以EMTP/ATP对并联电容器投切过电压的机理进行分析,结合油田电网中实际的110kV变电站,建立了仿真模型,进行暂态过程分析,通过与实际投切操作时的仪表测量值进行对比,表明数字仿真计算结果真实可信,具有现实指导意义。     

ATSC型快速动态无功补偿装置

ATSC型快速动态无功补偿装置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,达到了对冲击负荷动态无功补偿的要求,其在工频50 Hz情况下的全部响应时间小于16 ms。文中介绍了该装置主回路控制方式和控制电路构成,通过其型式试验检测报告中的有关数据和波形及用户现场实测波形,表明该装置已达到技术性能指标;并简要介绍了现场运行效果。     

大型风力发电机组无功补偿控制器的研究

异步电机作发电机运行时,无功功率消耗大,功率因数低,输出功率小。本文通过以DSP芯片TMS320F240为核心的无功补偿控制器系统,实现了对所需无功分量进行精确计算,准确跟踪系统无功变化,对多级电容器组进行自动和循环投切,达到了对系统动态进行无功补偿的目的。控制器投入运行后,提高了功率因数和风机输出有效功率,降低了发电成本,创造了可观的经济效益。     

基于DSP-FPGA全数字控制的并联有源电力滤波器

简要分析了并联有源电力滤波器的工作原理,选取含有裂相电容的三桥臂电压源型逆变器作为系统主电路,输出电流采用动态滞环控制.针对三相四线系统,且考虑电网电压畸变和不对称情况,给出一种基于瞬时功率理论实现无功功率和谐波全补偿的控制策略,并设计了基于DSP-FPGA的全数字控制系统.仿真和实验结果验证了控制策略的正确性.     

基于单片机(AT89C52)无功补偿复合开关的研制

针对电磁开关和电力电子开关投切电容器在无功补偿装置应用中存在的问题,研制了一种基于单片机(AT89C52)并应用于低压无功补偿装置的复合开关。该复合开关与接触器、晶闸管投切电容器(TSC)相比,其主要优点在于它既有晶闸管过零投切电容器时电网浪涌电流小的优点,又有接触器闭合时晶闸管无功耗节能的优点。     

基于静态补偿的负荷功率因数自动补偿方案设计

考虑网络无功平衡,从工程适用角度提出和分析了利用静电电容器等所构成的静态无功补偿方案。提出了一种以8031单片机为核心的无功自动补偿的静态补偿新方案,从而实现了电容器的自动投切并使无功缺额得到了最大限度的补偿。