100404-基于MCR的动态无功补偿装置在变电站的应用.doc

基于MCR的动态无功补偿装置在变电站的应用430072） 摘 要：介绍了当前电力系统无功补偿研究现状，分析了磁阀式可控电抗器（MCR）的工作原理及特性，运用其可平滑调节容量的原理，开发了一种基于MCR的动态无功补偿置，在某220KV变电站的运行试验结果表明：该补偿系统能够快速响应系统电压无功需求，很好的改善系统的电压质量和无功分布，取得了较好的无功电压控制效果。 可控电抗器；无功补偿；电压波动；无功分布中图分类号：TM7标识码：AApplication of dynamic reactive power compensation set based on MCR in Substation SHI Huan，TIAN Cuihua，YE Hua (College of Electrical Engineering，Wuhan University，Wuhan 430072，Hubei，China) Abstract: The current reactive power compensation Research is discribed,the principle and characteristics of controlled reactor are presented in this paper, a dynamic reactive power compensation set based on MCR is developed,using its capacity to adjustment smoothly. The running test results in a 220KV substation show that the compensation system can quickly respond to the voltage and reactive power requirements, the system voltage quality and reactive power distribution are improved. Key words: Controllable reactor; reactive power compensation; voltage fluctuations; reactive power distribution  0 引 言 电力系统无功平衡对提高电力系统运行的稳定性和安全性、提高电网经济效益至关重要。我国对110kV及以上电压等级电网的电压和无功的控制主要通过35kV或10kV侧的无功补偿装置来实现通过低压侧无功补偿来实现高压侧电压控制的方法不仅降低补偿效果、增加损耗，而且会影响低压侧的电压质量。为解决110kV及以上电压等级电网电压控制和无功调节问题，需要在枢纽变电站安装能够频繁、连续调节的高压动态无功补偿装置。目前应用广泛的动态无功补偿装置是TCR型SVC，采用相控模式势必产生严重的谐波问题，另外结构复杂、维护费用高、可靠性差等缺点使其无法适合无人值守变电站的运行环境。自上世纪五十年代英国制造成功世界上第一台66kV，100MVA可控电抗器，经过俄罗斯及欧美一些国家的研究与探索，可控电抗器MCR)的性能不断得到改善。我国的武汉大学于1990年开始新型可控电抗器的研究，取得了一批理论和应用成果，新型高压并联磁阀式可控电抗器在很大程度上克服了TCR的缺点，是未来高压和超高压电网动态无功补偿装置的重要发展方向。 本文的主要工作是分析了磁阀式可控电抗器（MCR）的原理和特性，提出了一种基于MCR的新型静止、可连续调节的动态无功补偿系统，开发了相应的控制装置，控制策略简单易行，现场运行试验效果表明该装置能够快速响应系统的无功电压需求，实现无功的平衡和电压的稳定。1 MCR的工作原理及特性 1.1 MCR的结构和工作原理 MCR的简化结构如图1所示。电抗器本体采用为三相一体化结构，每相有两个工作铁心，每个工作铁心上绕有交流主绕组和直流控制线圈，同相两个铁心柱上的交流主绕组并联后接至电网，三相绕组星形连接，中性点直接接地。三相控制线圈接成双三角形，在三角形的顶点引出直流控制端。主铁心都为磁阀式结构，即沿工作铁心布置有小截面As段，小截面可进入磁饱和工作状态，而大截面则一直处于不饱和状态。采用了极限磁饱和技术，在整个设计容量范围内，大截面铁心段始终不饱和，仅小截面段饱和，且饱和程度很高，可大大减少MCR谐波和有功损耗。控制绕组异名端并联接入整流器的输出侧。整流器输出的直流控制电流对铁心分别起到增磁和去磁的作用，以调节铁心磁饱和度。而MCR的容量取决于铁心的饱和程度。因而，调节与铁心磁饱和度呈正比关系的直流控制电压，即可控制MCR的输出电流，最终达到平滑调节电抗器