1、 I 毕毕 业业 设设 计计 发电厂及电力系统发电厂及电力系统 专业专业 电力系统无功功率动态优化补偿装置电力系统无功功率动态优化补偿装置 II 前前 言言 . III 第一章第一章 动态无功功率补偿装置概述动态无功功率补偿装置概述 1 第一节第一节 现有补偿装置存在的问题及解决方法现有补偿装置存在的问题及解决方法 . 1 第二节第二节 无功补偿和提高功率因数的意义无功补偿和提高功率因数的意义 . 3 第三节第三节 无功功率补偿技术的发展趋势无功功率补偿技术的发展趋势 . 13 第二章第二章 补偿装置现状的调研与问题的提出补偿装置现状的调研与问题的提出. 15 第一节第一节 无功功率补偿的种类
2、和特点无功功率补偿的种类和特点 15 第二节第二节 问题的提出问题的提出 . 21 第三章第三章 无功功率优化动态补偿装置无功功率优化动态补偿装置 25 第一节第一节 装置简介装置简介 . 25 第二节第二节 工作原理工作原理 . 26 A . 30 第三节第三节 抗干扰措施抗干扰措施 . 41 第四章第四章 设计总结设计总结. 43 参考文献：参考文献： . 45 III 前前 言言 无功功率补偿是电力系统的经典话题，补偿得当，可以提高供电效率，减少线路 损耗，提高供电质量。以前的补偿装置多用估算的办法，不能适应动态的要求。随着单 片机技术和电子测量技术的发展，现在有条件实时测量出功率因数，
3、根据测量结果及时 进行补偿，补偿的程度可以具体线路进行设定。本设计就是要完成这样的实际装置。要 考虑适应现场恶劣电磁环境，保证能够长期可靠运行，不发生死机现象。在本设计中， 用PT和CT分别采样电流、电压信号，由单片机进行相位差计算，根据计算结果，投入或 切掉并联的补偿电容。电容的分组可以采8：4：2：1的比例，使调节更加精细。相位测 量可以采用单片机计数配合电子线路实现。电容投切控制使用固态无触点开关，采取过 零宽高频调制脉冲触发方式，以减少冲击电流；关断采用电流过零自然关断；投入采用 记忆方式，保证原电容充电方向与系统电源方向一致。 1 第一章第一章 动态无功功率补偿装置动态无功功率补偿装
4、置概述概述 为提高供电设备效率，减少供电线路电能损失，国内外自上世纪 50 年代初就开始 进行无功功率补偿装置的研究工作，其方法主要有两种：一种是在电网上并联电容器， 通过提高电网的功率因数达到减少线路电压损耗， 提高供电设备利用率的目的;另外一种 是在电网上并入同步电动机，通过改变同步电动机励磁电流的方法来改变电路负载特 性。其中前一种方法适用于居民、商业及小型工厂的低压供电系统，而后一种方法适用 于大型工厂中的无功功率补偿。 在实际应用中，由于电路特性是随时变化的，为了达到较好的补偿效果，就必须动 态跟踪电路特性的变化，实时监测电路中U与I的相位差角，根据角的大小决定并联电 容器的值。基本的功率因数cos补偿电路如图 1-1 所示 图图 1 1- -1 1 功率因数补偿电路功率因数补偿电路 电路中的 K1K n在自动动态补偿装置中可采用双向可控硅，在电路工作时，一般 保证cosU1，为分析方便，可认为 U2U1，则 0 0 21 1002)coscos(1 (2-2) 当功率因数从 0.8
