基于PWM控制可调电压源的无功动态补偿技术研究

查凡

(安徽工业大学 电气信息学院，马鞍山 243002)

随着现代工业技术的发展，在电力负荷中，感性负荷所占的比重越来越大。这些负荷投入运行之后除了消耗大量的有功之外还要吸收大量变化的滞后无功。大量无功的存在，会使电力设备得不到充分应用，设备及线路损耗增加，用户功率因数降低，用户电压降低，破坏电力系统的稳定性，严重影响了供电质量和电网安全。而无功补偿装置是解决以上问题的有效手段。

目前，无功补偿的方法很多，主要有固定电容补偿、静止无功补偿器(SVC)、先进静止无功发生器(ASVG)。固定电容器的补偿容量无法调节，SVC本身又分为许多种，有的不能连续补偿无功功率，如晶闸管投切电容器(TSC)，有的在连续补偿无功的同时又向电网注入大量谐波，且需要两倍的补偿容量，如晶闸管控制电抗器(TCR)+固定电容器(FC)。ASVG可连续的调节感性或容性无功，但它控制复杂、价格昂贵且自身又受所用开关器件频率的限制[1]。

本文介绍了一种新型的可以连续调节容性无功的续动态补偿技术。交流BUCK电压变换器与补偿电容串联直接并入电网，使补偿器能够输出连续变化的容性无功，对感性无功进行补偿，使电网的无功得到动态连续的改善，不会出现过补或欠补带来的电压不稳定现象，零电流投入，不对电网产生附加谐波污染，响应速度快，控制易于实现。

1 基本原理

为了实现无功的连续补偿，与传统方法不同，在固定电容的补偿支路串联一个可调电压源Uv，Uv是与电源电压U同相位、同频率的正弦交流电压，其大小可在0～U之间变化，以单相为例如图1所示。……