电力电子课件 - 华中科技大学 - 第10章 电力电子开关型....ppt

第 10 章电力电子开关型电力补偿、控制器
10 电力电子开关型电力补偿、控制器
概述
晶闸管开关型并联电抗补偿控制器
晶闸管开关型串联电抗补偿器

(或并联型电力有源滤波器PAPF)
谐波电压补偿器HVC(或串联型电力有源滤波器SAPF)
PWM开关型串联同步电压补偿器SSSC
* 统一潮流控制器UPFC
* 超导磁体储能系统SMES
小结
概述
电力半导体开关器件所构成的电力电子开关电路有两类应用:
1. 电力电子变换电源。
实现电力变换。
2. 电力电子补偿、控制器。
输出可控的电压串联在线路上,补偿控制线路电压。
输出可控的电流并联在电网上,补偿控制线路电流。
串联在线路上补偿控制线路等效阻抗。
并联在电网上补偿控制电网等效负载阻抗。
概述(续)
分类:
按电力补偿控制器中所用开关器件及其控制方式的不同,可以分为:
晶闸管相控型电力补偿控制器。
全控开关器件高频PWM补偿控制器。
优点:
使电力系统的有功、无功功率潮流优化,平衡电力系统的有功、无功功率,抑制功率振荡,可以改善电力系统的供电质量和运行特性,可以提高运行的经济性和可靠性,提高电力设备(发电机、变压器、输配电线路)的利用率,减少备用电力设备。
晶闸管开关型并联电抗补偿控制器
晶闸管投、切并联电容器TSC(Thyristor Switched Capacitors)
晶闸管相控并联电抗器TCR
晶闸管投、切并联电容器TSC
晶闸管投切电容器TSC
投、切并联电容:减少线路及发电机、变压器无功功率,
提高其有功功率极限,减少ΔP,补偿感性负载压降。
缺点:只能电压过零投、切,不能相控。
晶闸管相控并联电抗器TCR
在ωt=α时开通T1
在ωt=π+α时开通T2
在ωt=π时
在ωt=2π时
晶闸管相控并联电抗器TCR (续1)
电流i(t)负半波:
作傅立叶分析,基波有效值
电感L的等效基波电抗为
,i(t)比v落后90,电流为正弦波
电流i(t)正半波:
晶闸管相控并联电抗器TCR (续2)
α=90°时i(t)为完整的正弦波:
α=ωt从90°再提前发触发脉冲时,由于i(t)还是负值,T2仍在导通不能开通T1,待到ωt= 90°时,iT2=0才能开通T1,所以波形与α=90°相同;α调控范围90°~180°
TSC与TCR联合工作,可连续改变等效并联电抗的大小和性质,使无功电流的补偿恰如其分。
晶闸管开关型串联电抗补偿器
晶闸管控制的串联电容补偿器TCSC
可关断晶闸管GTO控制的串联电容补偿器GCSC