基于瞬时无功功率理论的三相不平衡负荷补偿

第３０卷第２期２０１０年２月电力自动化设备Ｅ１Ｐｒｔｒｉ‘ｌＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔＶｏｌ。３０Ｎｏ．２Ｆｅｂ．２０１０囝基于瞬时无功功率理论的三相不平衡负荷补偿韦钢１，陈森环１，蔡阳１ｉ卢炜２（１．上海电力学院上海市电站自动化技术重点实验室，上海２０００９０；２．杭州供电局，浙江杭州３１００００）摘要：在研究当前补偿装置的基本原理以及补偿信号检测方法的基础上，针对不平衡负荷下的电力系统提出了一种基于瞬时无功功率理论补偿导纳的新算法。该算法以对称分量法为理论支撑．针对不平衡电路特点。通过理论分析得出以瞬时无功电流表达的补偿导纳通式，以该算法作为静态无功补偿器（ＳＶＣ）控制策略．可在进行无功补偿的同时实现三相不平衡补偿。为有效改善ＳＶＣ容量利用率．通过讨论补偿导纳的各种不同情况．对于晶闸管控制电抗器（ＴＣＲ）并联固定电容型ＳＶＣ的各项参数进行合理的分析，并总结了在不同的条件约束下所补偿范围的大小。最后结合ＳＶＣ参数的合理选取．通过多种不同的算例分析验证了算法的正确性、有效性。关键词：不平衡负荷；瞬时无功；导纳算法；补偿；静态无功补偿器中图分类号：ＴＭ７１４．３文献标识码：Ａ文章编号：１００６—６０４７（２０１０）０２一００５９—０４目前实际运用中．大都采用控制补偿导纳的原理．对三相不平衡负荷进行补偿。以往的理论和文献中一般采用２种方式计算所需的补偿导纳：卜ｓ］：用瞬时电流和电压求所需的补偿导纳．用这种方法计算补偿导纳．对抽样时间有严格的特殊要求．必须是三相电压过零变正的时刻：用有功或者无功功率平均值表示所要求的补偿导纳．这种方法虽然对采样时刻没有特殊要求。但是计算中的电压量、电流量都是相量形式．不易测量和实现。本文提出一种基于瞬时无功功率理论的补偿导纳新算法．比起之前的补偿导纳计算理论．本方法具有简单性、快速性、准确性等特点。文中还指出了本算法的补偿范围，并结合实际算例，对本算法进行验证和说明。１三相电路瞬时有功电流０和瞬时无功电流ｉｑ分别为矢量ｆ在矢量ｅ及其法线上的投影．即｛？。！ｃ？８妒ｌｋ２ｏｓｉｎ妒（３）定义三相电路瞬时有功功率Ｐ、瞬时无功功率ｇ为ｐｇ＝气印一Ｐｈ％阿】［％印．ｋ．峰％（４）．ｋ．叼一印％印％］根据三相瞬时无功功率理论建立的谐波检测方法有Ｐ—ｑ法、０一厶法。前者受电压畸变的影响较大．准确性差。下面直接给出ｉ。一厶法的检测原理。基于瞬时无功功率理论的乙一己法的无功电流检瞬时无功功率理论的概念基于瞬时无功功率理论的检测法是电网畸变电测原理图如图ｌ所示。图中。ｃ－ＩＳｌｒｌｔｏｔ。一ｃｏ．ｔｏｔ。ｌ。流检测的有效方法，其中基于‘一‘运算方式的谐波电流检测法在三相三线制和三相四线制电路中得到了成功应用【６－７１．该理论将三相电路的各相电压和电流的瞬时值ｅａ，ｅｂ、ｅ。和ｉ。、ｉｂ、ｉｃ，变换到ａ够两相正交的坐标系上研究．即％即：Ｇ㈨【ｅ。Ｊ：如…－１／２圈１茹一岛检测原理Ｆｉｇ．１Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆ／ｒｉｑｄｅｔｅｃｔｉｏｎ由于测出来的无功电流屯经过了低通滤波器滤（２）－１／２‘．韬ｉｉｏＪ１波，因此输出的电流为直流ｉ。，这就消除了电流中谐波电流对无功电流检测的影响，保证了检测的精度。如＝悟心万方数据　、／丁／２一Ｘ／－３－／２Ｊ２基于瞬时无功功率理论的补偿方法２．１三相平衡化的基本原理图２（ａ）所示为单相电阻负荷Ｒ。这是一个功率收稿日期：２００９—０７—２８；修回日期：２００９—１０—１５基金项目：上海市重点学科资助项目（Ｊ５１３０１）④电力自动化设备第３０卷因数为１，三相不平衡的系统。而在图２（ｂ）中ｂｃ、ｃａ两相分别加接电抗为ｊｔｏＬ＝ｊ、／丁Ｒ的电感和电抗为ｉ吾＝一ｊ订尺的电容，二者产生谐波可以构成平衡的三相系统［３．７１。阢仇玑，ｂＬｂ疗（ａ）单相电阻负荷（ｂ）平衡化三相系统图２从三相不平衡到三相平衡Ｆｉｇ．２Ｆｒｏｍｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅｎｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｔｏｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ该平衡的三相系统的相量图如图３所示。电容电流氏超前电压巩．９００，电感电流厶。滞后电压Ｕ。９００，电感电流和电容电流均方根值相等．恰能构成电感和电容谐振的条件。电阻电流氏与巩同相，由，ａ＝Ｊ止一Ｌ，１ｂ＝Ｌ．一Ｌ和厶＝Ｌ—ｋ可以看出，此时ｉ相线电流Ｌ、Ｊｈ和厶的均方根值相等，相互相位差为１２００。故经由上述平衡化电路可将不平衡的三相系统变换成平衡的三相系统．而且补偿后的负荷是纯有功的［引。图３平衡的三相系统的相量图Ｆｉｇ．３Ｐｈａｓｏｒｄｉａｇｒａｍｏｆｂａｌａｎｃｅｄｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅｓｙｓｔｅｍ由以上补偿原理可以求得补偿导纳为ｃ。】Ｂ字＝一Ｂ｛ｂ＋（ＧＦ—Ｇ｝）／订Ｂｙ。－一Ｂ｝＋（ＧＩｉｂ—Ｇｆ）／、／ｊ一（５）Ｂ≯＝一曰ｆａ＋（Ｇ｝一Ｇｒ）／订式（５）只能作为补偿原理的说明．因为欲求的补偿器导纳是用负荷导纳来表示的．而负荷的导纳却不像线电流和电压那么容易测量，ｌｏ】。２．２补偿导纳的算法下面用对称分量法导出基于瞬时无功功率理论的补偿导纳算法．图４的不平衡负荷是由三相正序电压供电的。根据补偿之后，负序电流厶㈩＋厶㈩＝０这一条件［１１－１２］，可以求得理想补偿器导纳如下：１日尹＝一［ＩｍＬ（ＩＪ＋Ｉｍａｌｂ（１）－－Ｉｍａ２ＬＩ）］／（３Ｕ）ｔＢ笋＝一［Ｉｍａｌｂ（１）＋Ｉｍａ２厶（１）－－ＩｍＬｍ］／（３Ｕ）（６）ｌＢ尹＝一［Ｉｍａ２Ｊｃ（１）＋ｌｍｌ，（１）－－Ｉｍａｌｂ（１）］／（３Ｕ）万　方数据Ｕ，＝一Ｕ，｝＋以＝ａＵ，ｆ＋Ｊ“麓鍪●Ｊ：銎巡图４三角形负荷补偿示薏图Ｆｉｇ．４Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｄｅｌｔａｌｏａｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ此式就是希望得到的用负荷线电流相量Ｌ…、＾（１）和厶（１）表示的补偿导纳。目前使用的几种求补偿导纳的方法都以式（６）为基础。在三相电压对称条件下。由式（６）可得：Ｂ尹２寺Ｊｉｍ（Ｕｚ（－））＋Ｉｍ（巩瑶－））一Ｉｍ（Ｕｏｃｍ）］｛Ｂ≯２方［Ｉｍ（ＵｂＫ（１））＋Ｉｍ（ＵｏＩ：（１））一Ｉｍ（Ｕ，ｒ．（１））］（７）ｌ曰尹２方Ｊｉｍ（ＵｒＥ（－））＋Ｉｍ（Ｕｄ＊．Ⅲ）一Ｉｍ（Ｕｓｒ“（１））］令ｑ＝Ｉｍ（Ｕｒ），则式（７）可以改写为ｆ占；’＝（ｇ。（１）＋ｇｂ（１）一ｑ。（Ｉ））／（３酽）｛日争＝（ｑｂ（１）＋９。（Ｉ）－－ｑ。（１））／（３驴）（８）ＩＢ尹＝（口“”＋９。０）－－ｑｂ（Ｉ））／（３酽）由瞬时无功功率理论可以把三相电流的有功成分和无功成分分解开．即三相电流可表示为ｆｉａ＝ｉ甲＋ｉ砷｛瓦＝ｉ肇＋ｉ蛔（９）ｋ：岛＋ｉ凹根据式（９）对各相有功、无功电流求均方根．可得各相无功电流的有效值‘、ｋ、如。因为一般无功为感性无功．所以有Ｒｅ／。＝ｋ，ＩｍＬ＝一，舯（１０）‰、ｋ与Ｉｍ／ｂ、Ｒｅ＾的关系如图５所示。＇，。＼‰＼气Ｎ／‰．／＼？图５ｋ、ｋ与Ｉｍ，ｈ、Ｒｅ厶的关系图Ｆｉｇ．５Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｋ，ｋａｎｄＩｍＪｂ，Ｒｅｌｓ因此ＩｍＪｒｂ＝一ｋｓｉｎＲＩｍｅＪｒｂｌｂ：＝一－ｋｌｂＰｓｃｉｏｎｓ６６。０。。＋－％ｌ№ｓｃｉｏｎｓ３３。０。。６０。＋ｋｓｉｎ３００（１１）同理：ＲＩｍ吐／。＝＝毒ｓｉ∞ｎｃ－２，ｌ中６８０嚣嚣ｓｉｎ∞３８０挈。ｏ＋Ｉ目又因为三相电压对称，由式（１０）～（１２）可知：第２期韦钢，等：基于瞬时无功功率珲沦的了相不平衡负荷补偿④ｇａ（１）＝ｋＵ蛳１）：（＿孚％砖毛）丁Ｉｕ一（｛％一孚‰）孚ｕ（１３）％”＝（孚‘砖‘）丁Ｉｕ＋（一如＋孚岛）ＣＵ式（１３）经化简后可得：ｆｇａ（１）－‘Ｕ｛ｑｂ（１）＝ｋＵ（１４）Ｉ帅）＝‘ｕ将式（１４）代人式（８）中可以求得三相各自需要的补偿导纳：ｆ曰穸＝（ｋ＋ｋ一乇）／（３ｕ）１日笋＝（如＋ｋ一‘）／（３ｕ）（１５）Ｉ曰尹＝（岛＋‘一ｋ）／（３Ｕ）２．３补偿范围的确定补偿装置拟采用ＴＣＲ并联电容型ＳＶＣ［１３＿１４］。对不平衡负荷进行补偿，应满足：Ｌ。：，＋五ｆ２）＝０，则只需推导出补偿装置产生的负序电流的范围后．就能确定补偿装置所能补偿的不平衡负荷的范围。由于补偿导纳曰字、Ｂ簪、Ｂ≯为纯电感或纯电容性质，因此，流过这些导纳的电流ｆ字、，簪、Ｊ≯滞后或超前线电压９００。根据补偿导纳的三边均为电感或电容，以及两容一感或两感一容的情况．经过理论分析和推导。补偿范围可表示成如表１、表２所示的形式【１４］。表中Ｍ＝３“ｌ鼠。Ｉ；Ａ、０为补偿网络基准相负序电流的幅值和相位。表ｌ补偿导纳三边均为感性或容性的补偿范围Ｔａｂ．１Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｒａｎｇｅｗｈｅｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙａｄｍｉｔｔａｎｃｅｓａｌｌｉｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｐａｃｉｔｉｖｅ３算例分析为验证该方法是否满足设计要求以及其补偿效果，本文采用多个算例．针对多种负荷进行了相关计算。以下算例均假设在供电网络相电压为２２０Ｖ时进行（见表３、４）。由于补偿装置采用ＴＣＲ并联电容型ＳＶＣ，故经分析，装置补偿网络参数选择为￡：７．９６ｌ×１０－２（Ｈ），Ｃ＝６．３６９×１０‘４（Ｆ）．即容性补偿导纳毋Ｅ［０，０．２］，感性补偿导纳鼠Ｅ（一∞。一０．０５）。表３中，把测量所得的无功电流代入到式（１５）中．可以求得各相所需的补偿导纳值。由表３可以看万　方数据表２补偿电纳为两感一容或两容一感时的补偿范围Ｔａｂ．２Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｒａｎｇｅｗｈｅｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙａｄｍｉｔｔａｎｃｅｓｐａｒｔｌｙｉｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｐａｃｉｔｉｖｅ表３补偿导纳的计算Ｔａｂ．３Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙａｄｍｉｔｔａｎｃｅ种类Ｚ／ｆｔ相别ｉｏ／ＡＢ．／ＳＢ：／Ｓ瓦＝ｊ５９９畔＝ｏ．１９２２ＢＩ！＇＝０．１９２２＾去｝是２０＝５＋ｊ５ｂ７９．９１７Ｂ≯＝ｏ．０５Ｂ；＝ｏ．０５“““五：５、／丁＋ｉ５５２．０６ＢＴ＝０．１０８Ｂ？＝Ｏ．１０８２Ｚ．＝２＋ｊ０．５４２．１３６口字＝一０．０６５５Ｂ字＝一０．０６５５ｖ京津ｚｂ＝８＋ｊ４ｂ１１．６９３疗；＝ｏ．１０ｌＢ？＝ｏ．１０ｌ：＝＝墨三ｊ±ｊ！！！！：曼ｉ三Ｑ：墨ｉ三！：！墅Ｚ，ｂ＝８－ｊ４ａ一１１．１４３Ｂ字＝－０．１６３曰？＝一ｏ．１６３＾鑫涣Ｚｋ＝４＋ｊ０．５…“Ｚ二＝１ｌ＋ｉ１０ｂ一３４．２Ｂ≯＝ｏ．０５９８曰；＝ｏ．０５９８６２．５０３Ｂ詈＝０．１３０Ｂ？＝Ｏ．１３０Ｚ＝１２＋ｊ４－９３．０Ｂ手＝－０．２１０Ｂ÷＝一０．２１０Ｙ乏涣Ｚｂ＝４＋ｊ０．５ｂ２３．９４８口≯＝ｏ．２８３Ｂ；＝ｏ．２：：二＝墨三ｊ！！：垒！！！：！ｊ！垦ｉ三二坠：塑星；三二Ｑ：望！！ｉ五＝２３＋ｊ４０３９．１６１曰字＝Ｏ．０２７３Ｂ？＝０．０２７３＾主北磊＝２０－ｊ２．５ｂ－３．５７２曰≯＝一０．０３８２Ｂ；＝一ｏ．０５：：：当三！±ｊ！Ｑ！！！：箜！旦：三Ｑ：塑！ｉ墨：三！：塑！！：注：鼠为理想补偿导纳值；最为实际补偿导纳值。出。种类１、种类２、种类３在补偿范围之内，故而它表４根据所接的实际补偿导纳．对各个种类的由表４及其分析可知，种类１、种类２、种类３在了设计要求。对于种类４和种类５补偿范围之外的２种情出．这２种情况的不平衡程度有了一定程度的降低，同时．功率因数大幅提高，基本提高到了１。所以虽们的理想补偿导纳值和实际补偿导纳值相同：而种类４中的容性补偿导纳在补偿范围之外．种类５的感性补偿导纳在补偿范围之外．故而它们的理想补偿导纳值和实际补偿导纳值不同。负荷进行计算。并讨论补偿效果。补偿范围之内．它们的理想补偿导纳值和实际补偿导纳值相同。这３种情况．由于负荷的负序电流均小于补偿装置所能补偿的负序电流．晶闸管的导通角也在范围之内。因此，补偿效果较为理想．完全达到况．是由于负荷的负序电流均大于补偿装置所能补偿的负序电流．因此不能进行完全补偿。由表４可见．虽然种类４和种类５不能达到完全理想化的补偿．但对比种类４和种类５补偿前后的情况，可以看然超出了补偿范围．但是加了补偿器之后，还是能对三相平衡化及功率因数的提高起到积极的作用。＠电力自动化设备第３０卷裘４补偿效果计算ｎ山．４Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ种类Ｚ／Ｄ相别一一一．必堕堡一一———＿型垩堑型墅竺———一！竺！查．塑！氅垒！垒竺翌竺乙＝ｊ５１１４．３４Ｌ一６０。４１．１５８ＺＯ。＾毒洪…“乙＝５、／丁＋ｊ５磊＝５＋ｊ５ｂ８１．１５Ｌ１６０。０，４７４１．０４４［一１２０。ｌ７３．６２／＿７５０４１．０８８Ｌ１２０。２Ｚ，＝２＋ｊ０．５ｌ１０．１５２Ｌ－２２．４９。１５１．０２７／＿０。ｖ蠢块…“ｚｂ＝８＋ｊ４ｂ１８３．１６６Ｌ－１２３．６６００．９５１５１．０７２Ｌ一１２０。１五＝３＋ｊ８ｉ９４．５８２Ｌ９０．０７。１５１．１０７／＿１２０。乙＝８一ｊ４３３．２０２／＿１９．６１。８７．１０ｌＬ０。＾曩法磊＝４＋ｊ０．５ｂ１３４．０５９Ｌ一１０５．２２。０．９９８７．１７８Ｌ一１２０。ｌ“８“Ｚ：＝ｌｌ＋ｉｌＯ１１８．２７９／＿８８．ＩＯ。８７．０３８［１２０。五＝１２＋ｊ４１１９．２６０，＇５１．２４。１０１．０４４／＿０。４Ｙ接法Ｚｂ＝４＋ｊ０．５ｂ１９６．５０３Ｌ－１２７。０．９９１２０．０５９Ｌ－１３３．１３。１五＝１１＋ｊ１２．６７７．３８５／５５．６９。８９．５４４￡１０２．２３。注：ｉ＿为三相总电流。４结论ｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｎｅｗｋｉｎｄｏｆＦＣ－ＴＣＲｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｂａｓｅｄｍｕｌｔｉ．ｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｎｄｄｉ＃ｕａｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｔｒｉｇｇｅｒｓ［Ｃ］／／ＳｅｃｏｎｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ本文在三相负荷平衡化原理和瞬时无功功率理ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ．ＭａｃｈｉｎｅｓａｎｄＤｒｉｖｅｓ．Ｅｄｉｎ．论的基础上．提出补偿导纳的新算法．该算法克服了ｂｕｒｇｈ，ＵＫ：Ａｎｏｎ（Ｅｄ．），２００４：１８１．１８５．目前补偿导纳算法的一些不足。［７］智慧，李群湛，周福林．新型动态无功补偿装置在牵引变电所的应用［Ｊ】．电力自动化设备，２００６，２６（１１）：７１－７４，７８．ａ．该方法在检测的电气量——无功电流时．可ＺＨ！Ｈｕｉ。Ｌ１Ｑｕｎｚｈａｎ，ＺＨＯＵＦｕｌｉｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｙｎａｍｉｅａｌ以做到没有任何地延时．保证了实时性。ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｉｎｔｒａｃｔｉｏｎｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｂ．检测之后进行补偿导纳的计算简单。简化了Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．２００６，２６（１１）：７１－７４，７８．补偿装置。［８】李占友，潘营．基于瞬时无功功率理论的电网谐波电流检测方法仿真研究［Ｊ］．电气传动，２００８，２７（７）：８３．８６．ｃ．在三相电压不平衡、畸变严重时，可用该方法ＬＩＺｈａｎｙｏｕ．ＰＡＮｋｉ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｈａｒｍｏｎｉｃ较精确地检测出无功电流。ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｔｈｅｏｒｙｏｆｔｈｅ刚ｄｄ．利用这种检测技术．还能够避免线路中各种［ＪＪ．ＥｌｅｃｔｒｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，２００８，２７（７）：８３—８６．谐波电流造成的影响。保证了所计算的补偿导纳的［９］黄俊，王兆安．电力电子变流技术［Ｍ］．北京：机械工业出版社．１９９９：２１．３２．准确性。［１０］ＡＫＡＧＩＨ．Ｔｒｅｎｄｓｉｎａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｌｉｎｅｅｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥｅ．这种检测技术还可以用于三相四线制中．不ＴｒａｎｓＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，１９９４，９（３）：２６３－２６８．受零序电流的影响。在此基础上。可进一步实现对三［Ｉ１］ＡＲＡＢＩＳ，ＫＵＮＤＵＲＰ．ＡｓｔａｔｉｃｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅＥＭＴＰ相四线制不平衡负荷的平衡化补偿。［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，１９９２，７（２）：４７７４８４．本文提出的这种补偿导纳算法很好地解决了以ｆ１２］ＭＯＨＡＧＨＥＧＨＩＳ，ｄｅｌＶＡＬＬＥＹ，ＶＥＮＡＹＡＧＡＭＯＯＲＴＨＹＧＫ。ａ１．Ａｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ—ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒｔｙｐｅａｄａｐｔｉｖｅｃｒｉｔｉｃｄｅｓｉｇｎ－ｂａｓｅｄ往采样延时、补偿导纳受谐波电流和三相电压不对ｎｅｕｒｏｅｏｎｔｒｏｌｌｅｒｆｏｒｓｔａｔｉｃｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｉｎｍｕｌｔｉｍａｃｈｉｎｅｐｏｗｅｒ称影响等问题．同时为三相四线制不平衡负荷的平ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００７，５４（１）：衡化提供了一种新的思路。８６—９６．［１３］ＭＡＴＨＵＲＲＭ，ＶＡＲＭＡＲＫ。基于品闸管的柔性交流输电控参考文献：制装置［Ｍ］．徐政．译．北京：机械工业出版社，２００９：３５－６１．『１４］ＴＹＬＯＲＣＷ．Ｍｏｄｕｌｅｎｏｔｅｓ：ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｎｄｓｕｂｔｒａｎｓｍｉ∞ｉｏｎ／［１］林海雪．电力系统的三相不平衡［Ｍ］．北京：中国电力出版社，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳＶＣｓ［Ｍ１．ＮｅｗＹｏｒｋ，ＵＳＡ：ＭｅＧｒａｗ．Ｈｉｌｌ，１９９４：７．２４．１９９８：３－１２．ｆ１５］刘永超，杨振宇，姚军，等．三相四桥臂动态无功补偿器仿真研［２］Ｔ．Ｊ．Ｅ．米勒．电力系统无功功率控制［Ｍ］．胡国根，译．北京：水究［Ｊ］．电力自动化设备，２００６，２６（１１）：２４．２７．利电力出版杜，１９９０：５６．１０２．ＵＵＹｏｎｇｅｈａｏ，ＹＡＮＧＺｈｅｎｙｕ，ＹＡＯＪｕｎ．ｅｔａ１．Ｓｉｍｕｌａｔｉｖｅ［３］王兆安，杨君．谐波抑制和无功功率补偿［Ｍ］．北京：机械工业出ｓｅａｒｃｈｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｄｙｎａｍｉｃｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ［Ｊ］．版社，１９９８：９２．１ｌＯ，ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２００６，２６（１１）：２４．２７．［４］单铁铭，杨１：８，１．不平衡电流无功补偿方法研究［Ｊ］．电力自动化（责任编辑：李玲）设备。２００４．２４（１２）：２６．２９．ＳＨＡＮＴｉｅｍｉｎｇ，ＹＡＮＧＲｅｎｇａｎｇ．Ｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ作者简介：ｆｏｒｕｎｂａｌａｎｃｅｄｃｕｒｒｅｎｔ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，韦钢（１９５８一），男，福建南平人，教授．主要研究方向为２００４，２４（１２）：２６－２９．电力系统谐波及补偿技术、电力系统运行分析、电力系统规划［５］韦钢，卢波．平衡不对称负荷及功率因数补偿装置的研究［Ｊ］．中国电力，１９９７，３０（９）：３３．３６．等（Ｅ－ｍａｉｌ：ｗ９５８１５＠ｓｏｈｕ．ｃｏｒｎ）；ＷＥＩＧａｎｇ，ＬＵＢｏ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｄｅｖｉｃｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｆｏｒ陈森环（１９８７一），男，福建龙岩人．主要研究方向为电力ｕｎｂａｌａｎｃｅｄＩｏａｄａｎｄｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，１９９７，３０（９）：系统无功补偿技术：３３—３６．蔡阳（１９８４一），男。陕西成阳人，硕士研究生．主要研究［６］ＤＩＮＧＲｅｎｊｉｅ，ＺＨＡＮＧＪｕｎ，ＹＯＮＧＭｉｎ，ｅｔａ１．Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅ－方向为电力系统无功补偿技术、配电网评估。万　方数据第３０卷第２期２０１０年２月●力ｌ动化设备ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔＶ０１．３０Ｎｏ．２Ｆｅｂ．２０１０囝高低抗补偿调压机理比较及仿真分析丁心海１，２，王先甲１一，黄涌２，雷军２，董明齐２（１．武汉大学经济与管理学院，湖北武汉４３００７２；２．华中电网有限公司技术中心，湖北武汉４３００７７；３．武汉科技大学冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室，湖北武汉４３００８１）摘要：针对实际无功规划和运行电压调控中关于高、低抗补偿效果的一些模糊经验认识。基于无功补偿调压估算模型。提出了高、低抗补偿调压的机理比较分析公式。在超高压系统中．主变高、低压侧并联高、低压电抗器对其主变高压母线电压的调节大小可分别通过无功补偿调压的一般估算模型及其拓展估算模型进行估算。分别位于华中电网送电电源中·心和受端负荷中心的２个典型５００ｋＶ变电站高、低抗补偿调压的实例仿真比较分析验证了高、低抗补偿调压估算公式的正确性和精确性。仿真结果表明：高、低抗补偿调压的大小主要由补偿点的短路阻抗参数决定：一般在低抗补偿调压不灵敏的地点高抗补偿调压也同样不灵敏，且在同一变电站相同容量高、低抗对主变高压母线电压的调节量之比基本保持稳定，并可通过提出的公式近似估算。关键词：超高压输电系统：无功补偿：电压调节：并联电抗器：拓展估算模型中图分类号：ＴＭ４７；ＴＭ７６１文献标识码：Ａ文章编号：１００６—６０４７（２０１０）０２—００６３—０４压偏高问题．传统无功补偿规划措施一般是采用并０引言超高压输电系统的不断发展加强．使得其网络结构也越来越紧密．按照有关设计规程…：］未配置高压电抗器（高抗）补偿的短线路（１００ｋｍ以下）也日益增多．导致超高压输电系统因感性无功补偿不足而引起的电压偏高问题日渐突出［３】。为解决以上电收稿日期：２００９—０７—２２ｌ修回日期：２００９—０９—０９联低压电抗器（低抗）进行感性无功补偿。而目前为弥补低抗补偿在占地受限、占用主变容量、运行可靠性受主变故障影响等方面的不足【引。母线（可控）高抗补偿也开始受到更多关注和研究【５也】①。在无功补偿规划和运行电压调控中．由于电网无功规划计算时采用的网络模型、电气参数，特别是①华中电网有限公司．华中电网。十一五”无功规划专题研究．武汉：华中电网有限公司．２００７．基金项目：国家自然科学錾金项目（６０５７４０７１）—＋“。＋呻’＋’十’十。十。十＋十”１—’１一’１。’１’’十叶’十‘叶—”’叶’１’０１。。叶’。１。０１。’１。’１。。＿＇’’１‘‘１。。十。十。’一＋１—“１’。１。。’—ｏ’叶。１。０１‘＋一．’。１。０１—’１’’１’。‘’一Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｕｎｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄｂａｓｅｄｏｎｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｔｈｅｏｒｙＷＥＩＧａｎｇＩ，ＣＨＥＮＳｅｎｈｕａｎｌ，ＣＡＩＹａｎｇＩ，ＬＵＷｅｉ２（１．ＳｈａｎｇｈａｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９０，Ｃｈｉｎａ；２．ＨａｎｇｚｈｏｕＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅａｎｄａｌｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｆｏｎｔｈｅｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｕｎｂａｌａｎｃｅｄｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｔｈｅｏｒｙｉｓｂｙｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙａｄｍｉｔｔａｎｃｅｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｌｏａｄ，ｗｈｉｃｈ，ｓｕｐｐｏｓｅｄｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｇｅｎｅｒａｌｆｏｒｍｕｌａｏｆｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙａｄｍｉｔｔａｎｃｅ，ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ嬲ｔｈｅｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｒｅａｃｔｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔ，ｂｙｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｃｉｒｃｕｉｔ．ＩｔｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏＩｓｔｒａｔｅｇｙｏｆＳＶＣ（ＳｔａｔｉｃＶａｒＣｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）ｔｏｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｂｏｔｈｔｈｅｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｔｈｒｅｅ．ｐｈａｓｅｕｎｂａｌａｎｃｅ．Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｍｅｔｈｏｄ．ｄｅｒｉｖｅｓｔｈｅｏｆＳＶＣｃａｐａｃｉｔｙ，ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒＴＣＲ（ＴｈｙｒｉｓｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙＲｅａｃｔｏｒ）ａｎｄｐａｒａｌｌｅｌｆｉｘｅｄ—ｃａｐａｃｉｔｏｒａｒｅａｄｍｉｔｔａｎｃｅ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｒａｎｇｅｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｐｒｏｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｆｏｒＳＶＣｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｒｅｓｔｒａｉｎｔ．ｏｆｐｒｏｐｏｓｅｄｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｄＣｏｍｂｉｎｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ｊ５１３０１）．ｗｉｔｈａｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆＳＶＣｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅａ，ｑ屺ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ．ＡｃａｄｅｍｉｃＤｉｓｃｉｐｌｉｎｅＰｒｏｊｅｃｔｏｆＳｈａｎｇｈａｉＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＬｅａｄｉｎｇＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｎｂａｌｍａｃｅｄｌｏａｄ；ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｒｅａｃｔｉｖｅ；ａｄｍｉｔｔａｎｃｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ：ＳＶＣ万方数据