无功补偿控制器

2013-JX16- 中工 信商 本科毕业论文（设计）

低压无功补偿控制器的设计

系 （部） 专 业 学 号 学生姓名 指导教师 提交日期

信息工程系 自动化 201207022141 崔民正 贺焕林 2014年 月 日

中原工学院信息商务学院毕业论文（设计）

目录

第一章 .................................................................... 1

1．1 研究背景 ......................................................... 1 1．2 无功补偿装置的发展状况 ........................................... 1 1．3 本课题主要研究的内容 ............................................. 4 第二章 无功补偿的原理 .................................................... 5

2．1 无功补偿的原理 ....

恒一

10kV线路无功补偿控制器

1概述

HYGRP-10型10kV线路无功补偿控制器，具有自动控制及电容器保护功能，主要应用于线路（10kV或6kV），1~2组（等容或不等容）电容器的自动投切及保护。电容器的投切依据可设定为电压无功、电压、无功、时间、电压时间；保护功能包括：低电压、过电压保护、限时速断、过流、不平衡电流（含缺相）保护等保护功能。特点：

1.1 功率因数自动纠错功能。可避免因电流互感器同名端接反所导致的功率因数显示错误。1.2 具有电压无功、电压、无功、时间、电压时间五种控制方式。

1.3 时间投切，一天可设多达8个投切时间点，两组电容器可以分别设置。1.4 实现1～2组电容器自动投切，电容器可以实现等容、不等容分组。

1.5 保护和故障诊断功能。具有过压、欠压、限时速断、过流、不平衡电流（含缺相）等保护闭锁功能。1.6 三种类型的记录储存功能，包括投切记录、保护记录、运行统计记录。1.7 具有RS485标准通讯接口，可扩展无线通讯模块、GPRS通讯模块。

1.8 灵活多样的操作模式。可就地操作、微功率无线遥控操作、GPRS远控操作。

HYGRP-10

无功优化在线测控系统控制单元

2技术参数

2.1工作电源：AC220V±20%2.2

2013-JX16- 中工 信商 本科毕业论文（设计）

低压无功补偿控制器的设计

系 （部） 专 业 学 号 学生姓名 指导教师 提交日期

信息工程系 自动化 201207022141 崔民正 贺焕林 2014年 月 日

中原工学院信息商务学院毕业论文（设计）

目录

第一章 .................................................................... 1

1．1 研究背景 ......................................................... 1 1．2 无功补偿装置的发展状况 ........................................... 1 1．3 本课题主要研究的内容 ............................................. 4 第二章 无功补偿的原理 .................................................... 5

2．1 无功补偿的原理 ....

NWK-G系列智能型无功功率自动补偿控制器是低压配电系统补偿无功功率专用仪器,可与各型号低压静电电容屏配套使用。补偿控制器产品需由专业电工操作,加强日常的无功检测,出现故障及时与厂家联系。厂家和成套单位不应承担因长期无人监管而造成的无功罚款。

NWK-G系列 智能型无功补偿控制器

使用说明书

NWK-G系列智能型无功功率自动补偿控制器是低压配电系统补偿无功功率专用仪器,可与各型号低压静电电容屏配套使用。补偿控制器产品需由专业电工操作,加强日常的无功检测,出现故障及时与厂家联系。厂家和成套单位不应承担因长期无人监管而造成的无功罚款。

一、简 介

NWK-G系列智能型无功功率自动补偿控制器是低压配电系统补偿无功功率专用仪器，可与各型号低压静电电容屏配套使用。NWK1-G型（开孔尺寸为本113×113mm）,NWK2-G型（开孔尺寸为162×102），输出路数各有4、6、8、10路四种规格。本机博采国内外先进技术，采用进口单片机控制，具有体积小、重量轻、功能完善、操作简单、抗干扰能力强、运行稳定可靠、补偿精确等突出优点。依据JB/T9663-1999国家最新专业标准设计，一次性通过机械工业部天津电气传动研究所发配电及电控设备检测所的型式

JKWR 型 低 压 无 功 补 偿 控 制 器产品使用说明书浙江大荣电气有限责任公司 北海市深蓝科技发展有限责任公司非常感谢您选择了我们的产品!使用之前请仔细阅读并妥善保管本说明书。目录第 1 章 概 述 ................................................................................................................................１ 1.1 产品概述............................................................................................................................ １ 1.2 执行标准............................................................................................................................ １ 第 2 章 主要技术条件及功能 .......

PLC在无功补偿自动补偿控制中应用

摘要：正对电子式无功功率自动补偿控制器可靠性差、线路复杂等问题、提出用可编程控制器(PLC)

实现无功功率补偿，以提高系统可靠性，简化系统的结构，并方便实现对功率因数的实时调整。

关键字：补偿；可编程控制器；投切；控制

引言

近年来,我国电力装机容量速度增加,大大缓解了供电紧张的局面。随着供电量的增加,系统线损也将增大。据统计,电力系统的无功功率损耗最多可达总发电容量的20%~30%,也就是说大约1/4 的发电容量都将用来抵消输配电过程中的功率损耗。所以功率因数越低, 对电力系统运行越不利, 主要原因有如下两方面:

1)发电机、变压器的额定视在功率为SN=UNIN, 它代表设备的额定容量, 在数值上等于允许发出的最大功率。因为发电机在额定工作状态下发出的有功功率为

P= UIcosφ 当负载的功率因数cosφ=1 时, PN=SN, 其容量得到了充分利用。当负载的功率因数cosφ<1 时, 发电机的电压和电流又不容许超过额定值, 显然, 这时发电机所能发出的有功功率较小, 而无功功率则较大。无功功率越大, 电路与电源之间能量交换的规模越大, 发电机发出的能量得不到充分利用。同时, 与发电机配套的原动机及变压器等设备也不能充分利用。

2)在电压一定的情况下, 对负载输送一定的有功功率时,功率因数愈低, 输电线路的电流就愈大。不仅增大线路上的压降, 同时也加大了线路上的功率损耗。由此可见, 提高电网的功率因数即无功补偿, 对国民经济的发展有着极为重要的意义。

第一章

RSVG

1.RSVG工作原理 1.1 概述

RSVG无功补偿装置,采用瞬时无功功率理论的无功检测方式,以功率因数、网侧电压作为控制目标，动态跟踪电网电能相关指标的变化，并根据变化情况调节无功输出，实现电网的高电能质量运行。采用IGBT组成的H桥功率模块链作为逆变主电路结构形式，拓扑简单，性能可靠，并辅助以小容量储能元件，整机输出电压由多个电平台阶合成阶梯波，经过输出电抗滤波后正弦度好。 1.2 RSVG工作原理

RSVG的基本工作原理是：将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。工作中，通过调节逆变桥中IGBT器件的开关，可以控制RSVG电压的幅值和相位，因此，整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功功率，可以迅速发出大小相等、性质相反的无功功率，实现动态无功补偿的目的。

图1.1为RSVG等效原理图，将系统看作一个电压源，RSVG可以

看作一个可控电压源，连接电抗器可以等效成一个线性阻抗元件。RSVG的工作原理可以用图1.2和图1.3所示的等效电路图和向量图来说明。考虑连接电抗器的损耗和变流器本身的损耗(如管压降、线路电阻等)，将总的损耗集中

RSVG

1.RSVG工作原理 1.1 概述

RSVG无功补偿装置,采用瞬时无功功率理论的无功检测方式,以功率因数、网侧电压作为控制目标，动态跟踪电网电能相关指标的变化，并根据变化情况调节无功输出，实现电网的高电能质量运行。采用IGBT组成的H桥功率模块链作为逆变主电路结构形式，拓扑简单，性能可靠，并辅助以小容量储能元件，整机输出电压由多个电平台阶合成阶梯波，经过输出电抗滤波后正弦度好。 1.2 RSVG工作原理

RSVG的基本工作原理是：将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。工作中，通过调节逆变桥中IGBT器件的开关，可以控制RSVG电压的幅值和相位，因此，整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功功率，可以迅速发出大小相等、性质相反的无功功率，实现动态无功补偿的目的。

图1.1为RSVG等效原理图，将系统看作一个电压源，RSVG可以

看作一个可控电压源，连接电抗器可以等效成一个线性阻抗元件。RSVG的工作原理可以用图1.2和图1.3所示的等效电路图和向量图来说明。考虑连接电抗器的损耗和变流器本身的损耗(如管压降、线路电阻等)，将总的损耗集中

基于TSC的静止无功补偿器设计

摘要

本文提出了以静止无功功率理论为基础的晶闸管投切电容器(TSC)技术，并重点讲述了TSC型无功功率补偿技术的原理和投切时刻。TSC型无功功率补偿装置是静止无功补偿器(SVC)的一种，是低压无功补偿的首选方式，它本身不产生谐波、控制灵活、损耗小、运行维护费用低、可靠性高。同时对无功功率补偿方案进行了设计，本设计中采用低压集中补偿方式，电容器为不等容分组，接线方式运用星形连接，在投切控制方式上，采用电压-无功功率复合控制的策略，避免了投切判定单一带来的投切振荡问题。

本文设计的是晶闸管投切电容器型(TSC)无功功率补偿装置，其硬件设计包括主电路和控制电路的设计，主电路的硬件主要包括：电容器组、双向晶闸管、触发装置、保护电路等。控制电路的硬件主要包括：控制芯片嵌入式STM32、互感器模块、信号前置处理模块、模数转换模块AD536A、显示模块等。除此之外本文还给出了大量的硬件原理图和程序流程图。

关键词：无功功率补偿，晶闸管投切电容器，嵌入式STM32

Abstract

In this Paper,reactive power compensation are firstly introduced includin

没目标数值怎么计算？

若以有功负载1KW，功率因数从0.7提高到0.95时，无功补偿电容量： 功率因数从0.7提高到0.95时： 总功率为1KW，视在功率： S＝P/cosφ＝1/0.7≈1.4(KVA) cosφ1＝0.7

sinφ1＝0.71(查函数表得) cosφ2＝0.95

sinφ2＝0.32(查函数表得) tanφ＝0.35(查函数表得)

Qc＝S(sinφ1－cosφ1×tanφ)＝1.4×(0.71－0.7×0.35)≈0.65(千乏)

电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的