Рис.13 Диаграмма ПК/ТУР статического компенсатора
В этой конфигурации конденсаторный блок делится на части, переключаемые с помощью тиристорных переключателей на переменном токе AC, в соответствии с необходимым режимом – компенсация или симмтризация. Синхронизация момента переключения по кривой напряжения гарантирует отсутствие перенапряжений и бросков тока, обычно характерных для емкостной коммутации. Также уменьшено значения токов высших гармоник, присущих FC/TCR структуре такой же номинальной мощности.
Новейшие разработки систем компенсации - это устройства STATCOM, основанные на AC/DC конверторах. Компенсатор STATCOM может рассматриваться, как контролируемый источник напряжения (Инвертор VSI в IGBT или GTO технологии), подключенный к системе электропитания через реакторы (Рис. 14), или как безинерционная, трехфазная синхронная машина, фазовые напряжения которой (амплитуда, фаза и частота) – управляются независимо. Реактивная мощность или ток регулируются с помощью контроля амплитуды напряжения. Благодаря автономному управлению в каждой фазе системы, компенсатор позволяет симметризировать напряжение, устраняя компоненту обратной последовательности. Взаимосвязь между величинами и фазами источника напряжений (Ubus) и выходным напряжением компенсатора (UVSC) (перед и после реактора Xr – Рис. 14) определяет величину и характер (индуктивный или емкостной) тока (мощности) компенсатора. При нулевом фазовом сдвиге между напряжениями Ubus и UVSC, протекает только реактивный ток. Когда Ubus < UVSC ток емкостной, для Ubus > UVSC - индуктивный (Рис. 15). Таким образом, компенсатор может быть реактивным источником или реактивной нагрузкой. Компенсаторы STATCOM характеризуются следующими основными особенностями:
• Они могут одновременно выполнять функции компенсации реактивной мощности, симмтризации нагрузки, фильтрации гармоник;
• Не требует использования пассивных компонентов (их полные размеры в несколько раз меньше, чем аналогичные SVC компенсаторов такой же мощности;
• В сравнении с TSC/TCR и системой FC/TCR имеют лучшие динамичные свойства;
• Благодаря развитию силовой электроники наблюдается тенденция уменьшения их цены.
Серийный компенсатор может обеспечить дополнительные - за исключением регулирования напряжения нагрузки – функцию синхронизации. Концепция такого компенсатора и блок-схема примера реализации показана на Рис. 16. Последовательные напряжения, приложенные к отдельным фазам системы, - ΔUXSR, (X = 1, 2, 3) могут быть выражены, как сумма двух трехфазных систем, которые выполняют два независимых процесса:
- Симметризация. Эта функция выполняется с помощью трехфазной системы последовательных напряжений, определяемых на основании измерения компоненты обратной последовательности напряжений нагрузки. В результате суммирования соответствующих компонент напряжений (ΔUXS для x = 1, 2, 3) к последовательным напряжениям, симметричная система напряжений оказывается в точке B (Рис. 16).
- Стабилизация значения компоненты прямой последовательности напряжения. Для этой цели, к последовательным напряжениям необходимо добавить симметричную систему последовательных напряжений (ΔUXR для x = 1, 2, 3), которые гарантируют увеличение или увеличение напряжения нагрузки, согласно необходимости стабилизаций –Рис 16.
Пример практической системы, показанной на схематической диаграмме, на Рис. 17, охватывает три однофазных dc/ac конвертера PWM, соединенные последовательно с источником через три однофазных трансформатора. Напряжения нагрузки измерены и используется для определения симметричных компонент, следовательно, чтобы определить модели (шаблоны) переключателей конвертера, которые гарантируют получение последовательных напряжений. Также возможно использовать трехфазный инвертор с несимметричными функциями переключения в индивидуальных ветвях конвертера. Симметризация и управление / регулирование напряжения нагрузки реализуются с помощью управления амплитудой и фазовым углом опорных напряжений.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.