TSC型无功补偿技术

TSC型无功补偿技术,电容柜,一般TSC型电容补偿装置都是由若干电容补偿单元组成，因此可以组合成不同补偿容量，满足系统无功变化,TSC晶闸管无触点开关投切电容补偿装置,失速型定浆距风力发电机组，均采用异步感应电动机，因此需要无功补偿装置进行就地无功补偿，稳定电压，提高风力发电机组和传输线路效率具有投入无涌流、切除无过压、响应时间快和系统稳定性高等特点,TSC型电容补偿装置的组成,主回路：反并联晶闸管单元、电容器和电抗器控制回路：主要有信号采集、电压过零检测、投切控制器、触发脉冲器和系统保护等组成,TSC型电容补偿单元示意图,TSC主回路由晶闸管连接到电网侧的电容补偿回路,电容器接线方式电抗器的作用和选型反并联晶闸管的作用和选型,电容器接线方式,a.角内接法,b.角外接法,c.星形有中线接法,d.星型无中线接法,角内接法:,晶闸管处于电容器三角形的内部，对各相单独控制比较适合有较大不平衡负载的工况可令各相电容值不等，根据各相负荷大小作相补偿对系统不产生污染，晶闸管额定电流小要求晶闸管耐压等级高电容是单相电容器，不适合用在风电场合,角外接法:,晶闸管接在三角形电容器的外部，在实际工业中有普遍应用三角形电容器体积相对较小，且能够很好的抑制三倍次谐波对电网的污染长期运行三倍次谐波会影响电容器寿命，设计时需要考虑串联电抗器来抑制背景谐波对电容的冲击在风电行业采用三角型接线的电容器时建议使用三相控制,星形有中线接法:,优点：对晶闸管耐压要求降低，也可以进行分组投切对3倍次谐波抑制能力差，额定电流增大，一般都要加电抗器来消除谐波和减小电流冲击有利于晶闸管的选型，可以提高系统的可靠性，此接法适合在风电行业的应用,电抗器的作用和选型,作用主要有两点：一是限制合闸涌流；二是抑制供电系统的高次谐波对电容器的冲击，提高系统的可靠性在风机工况条件下使用TSC型无功补偿装置，电抗器的选型主要考虑滤波作用。在选择电抗器时应该综合考虑现场的系统背景谐波情况，在抑制5次及以上谐波的同时，要兼顾减小对3次谐波的放大作用。,晶闸管模块的作用和选型,角外接法：以690V为例，采用两相过零触发控制时晶闸管上的压差很不稳定，应选用耐压在3000V或更高的晶闸管，成本很高，不推荐在风机上使用。当采用三相过零触发控制时，切除瞬间晶闸管上的压差相对稳定，最大在1200V左右，因此选用耐压1800V或以上的晶闸管就能保证系统的可靠性。星型有中性点接法：由于切除时晶闸管两端承受是相电压，相对而言耐压等级降低，晶闸管选型容易，成本也容易控制，因此在风机工况上推荐使用该接线方案。该方案晶闸管上电流较大，容易发热，必须谨慎考虑设备的散热问题。,TSC控制回路,主要是采集电压、电流信号，通过信号处理作出电容投切判断，并发出投切动作指令，触发控制器则在控制指令下在电压过零时触发晶闸管导通当需要关断时，停止触发信号，则晶闸管在电流为零时自然关断系统出现紧急情况时如过温、过流等，控制器能够及时关断TSC系统以起到保护作用,根据控制量的不同可以分为:功率因数控制(补偿精度低)当系统的功率因数小于目标值时，投入电容可以提高系统功率因数，反之则减小电容无功功率控制(补偿精度高)以无功功率和电网电压为控制量的双重控制-九区法，最适合于风电中的无功补偿控制策略，且容易实现,控制策略,九区法无功功率控制,系统电压作为第一控制量：分为最大值Umax和最小值Umin,系统无功功率为第二控制量：分为消耗的最大值Qx-max和发出的最大值Qf-max,晶闸管电压过零触发原理图,过零投切原理,晶闸管上电压为零光电耦合器输出负脉冲脉冲反相