通過(guò)動(dòng)態(tài)無(wú)功補償系統改善電能質(zhì)量
摘要：動(dòng)態(tài)無(wú)功補償-在許多情況下，工業(yè)廠(chǎng)房的特征尤其在于使用高動(dòng)態(tài)驅動(dòng)技術(shù)。除了這些現代技術(shù)的不可否認的優(yōu)點(diǎn)之外，還有一個(gè)缺點(diǎn)是，由于負載和諧波的頻繁變化，電網(wǎng)變得緊張。這會(huì )導致不穩···...
動(dòng)態(tài)無(wú)功補償-在許多情況下，工業(yè)廠(chǎng)房的特征尤其在于使用高動(dòng)態(tài)驅動(dòng)技術(shù)。除了這些現代技術(shù)的不可否認的優(yōu)點(diǎn)之外，還有一個(gè)缺點(diǎn)是，由于負載和諧波的頻繁變化，電網(wǎng)變得緊張。
這會(huì )導致不穩定的電壓條件，閃爍，電流負載過(guò)大以及配電中的損耗增加。這不僅降低了可用的網(wǎng)絡(luò )功率，而且還影響了敏感電子控制器的功能。
傳統的功率因數校正系統是為純粹優(yōu)化功率因數而設計的，并且還旨在降低諧波水平，但無(wú)法跟上快速的負載變化，也無(wú)法提供令人滿(mǎn)意的解決方案。
這些系統的應用領(lǐng)域是通過(guò)幾分鐘內的開(kāi)關(guān)周期補償靜態(tài)或緩慢變化的負載。
注：動(dòng)態(tài)（無(wú)延遲）無(wú)功功率補償系統（例如，晶閘管開(kāi)關(guān)電容器）可以防止或減少網(wǎng)絡(luò )干擾，例如短暫的電壓下降和閃爍。在國際技術(shù)語(yǔ)言中，有時(shí)通常使用以下術(shù)語(yǔ)：“ 快速開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)功率因數校正 ”，“ 動(dòng)態(tài)補償 ”或“ 動(dòng)態(tài)功率因數校正系統 ”。
動(dòng)態(tài)無(wú)功功率系統的另一個(gè)積極作用是電容器的“軟”切換。
帶有空氣接觸器的常規設備會(huì )產(chǎn)生瞬態(tài)浪涌電流，這不僅會(huì )影響補償組件，還會(huì )導致消費者的傷害和干擾（或失真）。實(shí)時(shí)功率因數補償設備通常會(huì )在過(guò)零電流時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉，從而完全避免了瞬態(tài)干擾。
此外，短暫的電壓波動(dòng)和燈中燈泡的相關(guān)閃爍越來(lái)越成為電力技術(shù)的問(wèn)題。換句話(huà)說(shuō)，電壓波動(dòng)會(huì )導致白熾燈中的光電流發(fā)生變化。閃爍是照明密度變化的主觀(guān)印象。
動(dòng)態(tài)無(wú)功功率系統的另一個(gè)積極作用是電容器的“軟”切換。
帶有空氣接觸器的常規設備會(huì )產(chǎn)生瞬態(tài)浪涌電流，這不僅會(huì )影響補償組件，還會(huì )導致消費者的傷害和干擾（或失真）。實(shí)時(shí)功率因數補償設備通常會(huì )在過(guò)零電流時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉，從而完全避免了瞬態(tài)干擾。
此外，短暫的電壓波動(dòng)和燈中燈泡的相關(guān)閃爍越來(lái)越成為電力技術(shù)的問(wèn)題。換句話(huà)說(shuō)，電壓波動(dòng)會(huì )導致白熾燈中的光電流發(fā)生變化。閃爍是照明密度變化的主觀(guān)印象。
如何提高電能質(zhì)量？
如今，對動(dòng)態(tài)無(wú)功補償系統的需求實(shí)際上是對高速控制的需求。僅當使用功能強大的半導體組件時(shí)，才有可能在網(wǎng)絡(luò )周期的幾分之內有效訪(fǎng)問(wèn)功率條件。
網(wǎng)絡(luò )周期內的功率半導體可能發(fā)生“ 反應 ” 的事實(shí)增加了動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補償系統的應用范圍，其中還包括電壓穩定或“功率質(zhì)量支持”（即在有效的強電涌期間，存儲在電源中的能量功率電容器可以在幾毫秒內切換通過(guò)，以支持電能質(zhì)量。
相對較大的電阻焊接機（脈沖初級）是在LV網(wǎng)絡(luò )以及在MV網(wǎng)絡(luò )中具有強烈波動(dòng)的有效和無(wú)功功率需求并且因此可以引起煩擾的功率消耗的一個(gè)示例。這些機器通常設計為使用交流電，這會(huì )在三相電流網(wǎng)絡(luò )上產(chǎn)生較高的感應百分比的兩相不平衡應力。
基頻功率因數（基本諧波無(wú)功功率因數cosφ1）在此處處于中間，約為0.7。
對于現代機器，焊接電流的大小通常由晶閘管來(lái)設定，因此對于線(xiàn)路換向轉換器，會(huì )發(fā)生以下網(wǎng)絡(luò )擾動(dòng)：
非正弦網(wǎng)絡(luò )電流引起的諧波電流。網(wǎng)絡(luò )電壓下降。
特別是在短路功率較低的網(wǎng)絡(luò )中，網(wǎng)絡(luò )干擾會(huì )增加。
為了完整起見(jiàn)，這里應該提到電壓降也是閃爍的原因。
通過(guò)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)補償，高速控制器和晶閘管功率模塊的組合可替代常規組件（無(wú)功功率控制器和電容器接觸器）。
注：晶閘管和電容器接觸器在LV配電上的并聯(lián)運行，僅由于電抗器受保護的單元才有可能實(shí)現，因為它的重載電流很大。
動(dòng)態(tài)無(wú)功補償的一些優(yōu)點(diǎn)如下：
電能質(zhì)量的提高。
增加可用功率（即提高電網(wǎng)利用率）。
減少傳輸損耗。
晶閘管切換的優(yōu)勢在于：
無(wú)高接通電流。無(wú)瞬態(tài)切換。
在一個(gè)正弦半周期內切換。
無(wú)限數量的開(kāi)關(guān)操作。
避免電壓下降。
