基于复合开关的无功补偿系统的设计仿真

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1、基于复合开关的无功补偿系统的设计仿真：针对电磁开关和电力电子开关投切电容器组无功补偿装置应用中存在的问题，设计了一种基于复合开关投切电容器的无功补偿装置。可以对三相负载分级、分相、快速的进行补偿。在电压过零时导通和电流过零时切除，从而实现了电容器投切无涌流、无谐波、功耗小、使用寿命长等特点。并运用MATLAB软件对该系统进行了仿真。　　关键词：无功补偿复合开关混合补偿　　：TM714.3/TM743：A：1007-9416（2011）05-0150-01　　　　1、引言　　在中低压配电X中，由于感性负载的存在，产生了无功功率、造成了功率因数低下。不仅如此，由于三相负荷随机性，还存在三

2、相不平衡的问题。特别是广大农村电X，普遍存在着功率因数低，电X损耗大的问题[1－2]。因此，无功补偿已成为当今电力系统领域所面临的一个重大课题，并越来越多的被人们所关注。　　2、系统硬件设计　　补偿控制系统的硬件框图如图1所示。利用电压、电流互感器采集三相电压电流通过A/D转换送到控制器，通过优化算法计算得到应补偿的无功功率量。用模糊控制器控制晶闸管开关与接触器并接组合成的复合开关来实现电容投切，不仅能实现电压过零导通和电流过零切断，而且还具有在接通和断开的瞬间晶闸管开关过零投切的优点和在正常接通期间接触器开关无功耗的优点。　　3、系统软件设计　　本控制系统采用C语言编程，程序采取模

3、块化设计方式。按照系统要求实现的功能，将整个系统划分为几个并行存在的任务。每个任务都是整体的某一部分。CPU对任务的调度是按优先权的高低进行的[3]，系统任务主要有初始化程序、数据采集处理子程序、模糊控制子程序、电容投切子程序、键盘和显示子程序、通讯子程序等几个部分。　　4、系统仿真　　SIMULINK是MATLAB环境下的模拟工具，SIMULINK提供了丰富的模型库供系统仿真使用，在模型库中找到与设计系统模型相对就的模块或自建模块，将其连接成所需的控制系统模型[4]。　　经MATLAB仿真分析，由图2可知补偿前（V1）三相电压不平衡，补偿后（V2）达到平衡。　　5、结语　　通过仿真

4、偿前后对比补我们不难看出：采用复合开关的无功补偿系统不仅可实现无功功率的有效补偿，而且可以有效的平衡负载。而且系统具有较快的响应速度和补偿精度。并且该系统完全满足不平衡无功补偿平衡三相有功电流、只补偿电容、尽量减小电容的使用数量、尽量使三相功率因数接近1的基本原则。