一种通用TSC型无功补偿控制器的研制

　　介绍了一种根据应用场合，非编程人员可现场设置补偿方式，对电容器容量进行任意分组。并根据负荷的变化情况。选择最佳方式进行动态投切，不会产生无功倒送和投切振荡的控制器，前国内低压配电网的无功补偿主要采用集中补偿分散补偿和就地补偿3种形式。并联电容器是配电网进行无功补偿的主要方式。由于以接触器作为投切元件的诸多特点使得晶闸管投切电容器丁技术目前在配电网中有了广泛的应用前景。然而在实际应用中，由于补偿场合电容器组接线和分组容量的不同，使得非编程人员只能局限于控制器固定的编码方式来选择补偿方式，或者在每安装个无功补偿装置后，编程人员就得重新调整次程序进行调试和控制，这样使用起来非常不方便。现介绍我们研制过中文液晶显界面进行电容器接线方式的设定，以及根据实际情况对电容器的容量进行任意分组，控制器选择最佳方式进行动态无功补偿。

1电容器的分组方式

       接线电容器的分组，等容分组方式和不等容分组方等，其优点是易于实现自动控制，缺点是补偿级差大，要想获得较小的补偿级差，必须增加分组组数；所谓不等容分组方式，就是指各分组电容器的容量不相等，其优点是利用较少的分组就可获得较小的补偿级差。例如按照8421原则进行分组可实现15级组合。在实际应用中有时电容器容量的分组有其任意性，这就给编程人员带来麻烦。

　　电容器接线方式的不同，决定广补偿方式的不同。0前电容器的接线方式有角形接法星形接法角形和星形相结合接法3种，相应的补偿方式为相共补相分补相共补与分补相结合。

　　角形接法的优点是投资少，控制方便，缺点是补偿精度差。在相负载不平衡时，容易出现有的相过补或者有的相补偿+充分，所以角形接法主要用于相对称性负荷。星形接法是根据每相的无功功率进行补偿，因此不会造成无功过补。角形和星形相结合的接法综合了以上2种接法的长处，在补偿方式上既有共补又有分补，这样既避免了出现过补的现象，又节省了电容器的容量降低了成本，其经济性是显而易的。

　　把电容器组的接线方式与分组方式结合起来有多种形式，在实际应用中就有多种选择。

2算法的实现

       控制器是以无功功率为判据，快速地跟踪现场无功的变化，动态地投切电容器组。为了使控制更加合理，采用无功电压和功率因数综合判据作为投切电容器组的主要判据，即在保证电压不越限的前提下，使变压器从系统中吸收的无功最小的原则对电容器组进行控制，从而有效地改善电压质量，提功率因数，降低电网损耗，可防止电容器投切振荡和无功倒送。当然还有其它些约束条件，也可称为辅助判据，如电压谐波和电流谐波含量阈值保护电容器组投切次数最少等。

　　为了适应目前情况下的电容器组的接线和分组情况，在设计程序中，包含了4种电容器组的补偿类型。在程序开始时，判断补偿类型设置状态是单相补偿相分补相共补还是分补和共补相结合型，应根据不同的补偿类型和分组方式执行不同的补偿控制策略程序。这里主要介绍相分补和共补相结合类型，其它的与上述情况相类似，不再赘述。控制策略为每次均假设组也未投人的情况下，计算所缺无功量，在所有电容器组中，寻求最佳排列组合，使补偿差值最小，且不过补，则对该种组合同时实施投切。

　　为了叙述方便，定义下列各符号所的含义，为无功功率；8为共补方式；为分补方式；2为采取共补方式的电容器组排列组合数=，2，21；为采取分补方式的电容器组排列组合数=0，2，2〃1；相同时采样电压电流信号受检测到无功分别为工相电容器组中已经投人使用的总电容器组容量包括共补部分和分补部分分别为，3，以上，若为感性无功缺，则为正号，若为容性无功过补，则为负号，分别计算出30相总的无功为选择者中的最小值，令其为0，再搜索共补部分电容器组容量的21种组合，使满足，最小，且，必。则满足上述条件的，为共补部分应该投入的容量，相应地确定了共补部分投入的电容组合。

　　若0小于共补电容器组的最小容量，则用分补电容器组去补偿，再计算补偿的容量值搜索相分补部分电容器组的2〃1种组合，使40心最小，且0则满足上述条件的，就是相分补部分应该投入的电容组合容量。同样方式搜索出8相分补部分电容器组有投人的电容器组，则该组不退出运行状态；若计算出来的组合不包含已投人的电容器组，则该组要退出运行状态，程序根据选择出的最佳组合，控制电容器组的投人和切除。这样，控制器就会根据检测到的每相无功量，选择最佳组合，同时根据已投人的电容器组状况进行投切。

3装置的设计

       3.1硬件的设计本装置选用TMS320F206，是由美国德克萨斯州丁1公司采用0，3集成电路工艺制造的16位定点030813188脱55，该产品属于丁3320，2，系列，可广泛用于多种工业控制领域。其主要特点如下可寻址的存储空间为448kB程序空间128数据空间1283，10口空间128让3，还有64让3全局存储空间；问ROM和64kB内FLASH程序存储器；32位算术逻辑单元和32位累加器，16位，16位并行乘法器，乘积为32位；16位地址总线和16位数据总线；f指令集具有单周期相乘累加指令和适于基2的FFT位倒序寻址能力；g具有1个异步串行通讯接口和1个同步串行通讯接口，异步串行口具有波特率自动监测功能。

　　相电压电流采样256点后，每相均要进行快速傅氏变换，丁，计算出无功功率的同时还能够计算出每相的电压谐波和电流谐波状况，判断是否越限谐波阈值保护，同时为分析和抑制谐波提供了准确的数据。为了满足实时性，采用，3来完成，丁吉林电力零电压时投入，零电流时切除，实现动态投切。装置特点如下a无功补偿可实现单相补偿相分补相共补相共补和分补综合补偿方案；b.相电压电流同时采样，根据无功功率。

　　电压和功率因数综合判断进行控制电容器组的投切。不会造成无功倒送，不会产生投切振荡，相平衡负载或不平衡负载均适用；c交流采样不，丁分析，能够在电网个周波内对电网的各项参数进行测量；d.具有实时谐波测量和分析功能，测量总的谐波失真丁只门以及127次谐波电压谐波电流，为治理谐波提供准确依据；c具有谐波超值保护功能，不会对谐波电流进行放大。

　　3.2软件的设计软件按模块化设计，主要包括主程序模块自检模块信号采集和处理模块投切控制模块定时上接第19页数字书馆建设的组织原则可以文件方式数据库方式主方式或超媒体方式组织。

　　目前可以实现的建设方式是将网络服务器与光盘镜像服务器相结合组成个较理想的解决方案。

　　光盘镜像服务器不需要通过网络服务器，可直接处理来自网络上多用户和多种操作系统的请求，不仅响应快，而且数据传输率高。消除了网络服务器度缓慢和服务中断现象。将网络光盘镜像服务器直接联人书馆，读者既可以通过网络工作站检索存储在光盘上的书资料，也可实现在线阅读。

　　44系统应具备的特点，22，器中断模块掉电保护模块键盘和显小处理模块通讯模块时钟模块及报警模块等。

4结论

       该控制装置在吉林省长春市高新变热力线春峰公司变压器台下安装运行半年，低压配电系统电压等级为4使用共补和分补相结合方式，共补为等容分组，有4组，每组为20kvar.分补为不等容分组，每相有3组，分别为51016该变压器台下的负荷主要为粉碎机点焊机电梯等冲击性负荷，控制器动作快速稳定，补偿精度高，抗干扰能力强，有效地抑制了电压波动，稳定了电压，没有发生投切振荡或过补现象，补偿后功率因数达到98滞后以上而不超过1.完全满适了现场要求。