由于电力系统中的故障多数是不对称的,这使得无功发生器能产生额定无功电流的优势不能充分发挥出来,应加大研究力度,发挥其低压性能,克服不适应不对称的特点是研究开发的重点。
3.3 可控串联电容补偿(TCSC)
串联电容补偿与并联电容补偿相比较,串联电容补偿在负荷变化时,受端的电压变化幅度小,和并联的动态补偿有相似的功能,有减小电压降和减小功角的能力。动态补偿系统阻抗参数的具体设置方法是:在串联电容器上并联一组可控电抗器,借改变晶闸管的导通角改变电感电抗值,从而改变容抗及补偿度。
由于可控串联电容补偿的设置复杂,通常适用于长距离大容量交流输电,增加系统阻尼,提高系统传输容量,也可以抑制低频振荡和次同步谐振,有很好的调节电压波动的性能。这项技术正处在发展的过程中。
3.4 无源滤波器
无源滤波器由电感线圈、电容器(电阻)组成,利用电容、电感谐振的原理“吸收”、“阻止”谐波,限制进入公用电网的谐波,从而保证电压畸变率处于较低水平。无源滤波器按接线方式分为串联滤波和并联滤波以及低通滤波三种。串联滤波主要滤除3N次谐波(或称零序性质的谐波);并联接入的滤波器不仅滤除多次谐波,而且对系统具有无功补偿作用;低通滤波器主要用于高次谐波的治理。
在配电系统中,传统的谐波抑制和无功补偿方法是将无源电力滤波器与需补偿的非线性负荷并联,为谐波提供一个低阻通路的同时,也提供负载所需的无功功率,这是最常见也是比较实用的方法。该装置的优点是投资少、效率高、结构简单,运行可靠及维护方便,运行费用也低,不但起到滤波作用,还能进行无功补偿,是目前配电网中广泛采用的抑制谐波及无功补偿的重要手段。但由于滤波器特性受电网阻抗、频率和运行工况等系统的参数影响较大,只能消除特定的几次谐波,而且很可能对某些次谐波会产生放大作用,甚至谐振现象等情况,使滤波器过载甚至烧毁。
3.5 有源滤波器(APF)
APF是一种能动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置,实质上是一个大功率的谐波发生器。APF先从补偿对象中检测出谐波电流,利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流,起到大小相等、方向相反、相互抵消的作用,使电源的总谐波电流为零,达到实时补偿谐波电流的目的。APF具有以下特点:
(1)不仅能补偿各次谐波,还可抑制闪变、补偿无功,有一机多能的特点,在性价比上较为合理;