基于磁阀式可控电抗器无功补偿技术的研究

摘要

随着经济和科技的发展，电网负荷的急剧增加和电力电子等非线性设备的大量投运，以及高压和特高压线路的相继运行，对无功补偿设备的要求也越来越高，高电压、大容量是目前电力系统领域面临的重大课题。
　　 针对这一问题，本文分析了基于磁阀式可控电抗器(MagneticallyControlledReactor，MCR)的无功补偿装置，可控电抗器具有成本低、可靠性高、谐波小、大电流和适用于高压等特点，具有广泛的应用前景。本文首先介绍了磁阀式可控电抗器的工作原理，详细分析了可控电抗器在一个工频周期内的五种工作状态，从理论上分析了可控电抗器的工作特性和控制特性，然后在此基础上搭建了可控电抗器的数学模型和基于Matlab的仿真模型，对控制特性进行了仿真分析，并与理论分析进行对比，证明了仿真模型的正确性和有效性。
　　 可控电抗器在实际应用中需要快速检测系统的无功功率，并且能够实现自动控制，本文主要介绍了瞬时无功检测，在控制策略上采用闭环控制，使其具有更高的补偿精度，并搭建了Matlab仿真环境下的控制系统，在不同的工况下对补偿系统进行了仿真分析。
　　 最后搭建了以TMS320LF2407为控制芯片的可控电抗器实验平台。仿真结果表明基于磁阀式可控电抗器的无功补偿装置具有良好的补偿效果，且补偿精度较高，谐波较小；实验结果证明了理论分析和仿真结果的正确性。