学校代码：学号：201111202029
10128
本科毕业设计说（明书
题
目：动态无功补偿装置的设计
学生姓名：宋清鹏
学
院：电力学院
系
别：电力系
专
业：电气工程及其自动化
班
级：电气111
指导教师：彭伟讲师
二一五年六月
f摘要
无功补偿对提高系统功率因素，提高电能质量和降低有功网损意义重大，具有积极的经济及社会效益。在对低压网络进行补偿时，合理的装置的应用，正确的补偿方式的选择，对系统无功的平衡和无功的优化至关重要。无功补偿设备经历了多个阶段的发展，其中静止无功补偿器（SVC）在世界范围内的应用都非常广泛。
本文设计采用的无功补偿技术为晶闸管投切电容器（TSC），作为SVC的典型代表之一，使用晶闸管作为投切元件，做到了无触点投切。使用西门子PLC对晶闸管的导通与关断进行控制，根据电网的实时动态，最终实现对电容器的快速、准确投切。应用PLC进行程序编辑，利用傅里叶快速算法完成无功功率的计算。进而根据计算结果，由PLC进行选择和判断，发出晶闸管的导通与关断命令，实现对电容器的投切的控制，完成最优的补偿方案。设计中还完成了触发电路、电容器接线方式等的设计，电压互感器、电流互感器、隔离模块等器件的选择。
关键词：无功补偿；零电压触发；TSC；电容器分组
fAbstract
Reactivepowercompe
satio
isimporta
ttoimprovesystempowerfactorimprovepowerqualitya
dreduceactivepowerlosswithapositiveeco
omica
dsocialbe
efitsWhe
compe
sateforlowvoltage
etworkchoosetherightdevicea
dthecorrectwayofcompe
satio
itisesse
tialtothereactivepowerbala
cea
dreactivepoweroptimizatio
ofsystemReactivepowercompe
satio
devicehasexperie
cedseveralstagesofdevelopme
tStaticvarcompe
satorSVCiswidelyusedi
worldwide
Thisdesig
useofthyristorswitchedcapacitorTSCaso
eofthetypicalreprese
tativeoftheSVCUsethyristorasaswitchi
geleme
tsothatthe
o
co
tactswitchi
gUsetheSieme
sPLCtoco
trolthyristorso
a
doffAccordi
gtorealtimedy
amicgridultimatelyswitchi
gcapacitorforfasta
daccurateApplicatio
ofthePLCprogramediti
gUsetheFastFourieralgorithmcompletereactivepowercalculatio
sAccordi
gtotheresultsSelectio
a
djudgme
tbythePLCIssuethyristoro
a
doffcomma
dRealizatio
ofswitchi
gcapacitorco
trolCompletetheoptimalcompe
satio
schemeDesig
alsocompletedthedesig
suchastriggercircuitacapacitorwiri
gTheselectofvoltagetra
sformerscurre
ttra
sformersisolatio
modulesa
dotherdevices
ff引言
不论从经济性还是安全运行的角度考虑，无功补偿都是十分必要的，而随着电力系统中负荷的r