静止无功补偿器在电力系统中的电力教育系统模拟器摘要：本文介绍了一种新型的基于微机的静态无功补偿器（SVC）的安装在实验室模块，在细节上教导学生SVC如何影响系统电压，负载均衡，功率因数，及传输线的损失。SVC合并成一个旧的丰富的电能电力工程教育的系统模拟器。SVC的结构是晶闸管控制电抗器固定电容器（TCR-FC）。两种控制算法，反馈控制和前馈控制，用于开发和比较。目的是为了方案的灵活性和便携性，一个基于微计算机的YMEBus被用于合成SVC的控制器。几个实验显示了分布系统的SVC的补偿影响。SVC极大地促进了电源系统模拟器的性能。说明国立台湾工业技术学院（南通工学院）以前使用的模拟电源系统模拟器，如下图所示在图1，在电力系统实验室实验研究使用过程中。在模拟器上，传统电感稳压器和电容器组被用来做电压的控制。最近由于快速反应能力的发展，静态无功（VNR）补偿器（SVC）已被广泛用于在电力系统作为电压控制的设备。因此，为了广泛的功率工程教育，有必要在电力系统模拟器中纳入SVC广泛的电力工程教育。图1图1电力系统仿真器和所用的SVC一般来说，SVC用于两个应用程序：加载补偿和电压支持[1，2]。在负载补偿中，一个SVC主要用于相位平衡和功率因数校正，特别是在一个分布系统，供给大容量的不平衡负载，例如电弧炉和单相高速铁路系统。在电压支持中，SVC被用来稳定/支持系统的电压和功率系统的稳定性。对于不同的应用，有许多开发出来的SVC的控制方案。控制计划可分为两类：前馈控制和反馈控制。在一般情况下，前馈控制具有更快的补偿速度，并能提供快速响应独立的相位控制，所以，这是很适合于负载补偿中。在对比中，反馈控制具有更高的精度。通过反馈控制的闭环跟踪，SVC用于在电压支持。在本文中，前馈和反馈控制策略，都运用在新安装的SVC。SVC的控制计划合成在一个基于微型计算机的VME总线[3]。用户可以方便地改变控制根据不同的教育需求的计划。基于所述SVC和额外的测量设备，电力系统模拟器可以扩展其教育领域，从稳定状态，平衡到动态和不平衡的条件。几个建议性的实验可以提供给那些已经学习了一些基本电源工程课程的研究生和高年级本科生。基本方案新纳入的SVC的结构如图2所示。一个简单的辐射状配电系统代表简化的电力系统仿真模型。该电源系统模拟器的设计最初是为了平衡条件。添加一个单相的负载，用以模拟一个不平衡负载条件。SVC，由Δ连接的晶闸管可控电抗器和固定电容器（TCR-FC）安装在工业负荷总线。一个三相降压变压器是用来减少SVC的操作电压。换能器组成的模块，这些模块的线到线有功功率（P），无功功率（Q），和电压（V）的换能器是安装在靠近工业负载的地方。市售的基于VME总线的摩托罗拉微计算机系统是用来合成SVC的控制器。微机系统由MVME-147板（MC6803OCPU/MC68882FPU），A/D板，D/A板，和其他辅助单位组成。一个PC/486用于编辑微型计算机的控制程序。图2SVC的框图SVG补偿方案是可选的，根据教育的需求。一些基本的补偿计划载于附录。触发控制信号被发送到三个独立的选通电路。每个门控电路包括一个相位控制电路，和一个隔离电路。其中一个门电路的如图3所示。一个西门子TCA785相位控制IC被用于合成相位控制电路。使用一个标准的相位控制IC可以尽可能保持门电路的简单。该放大器AD210是用来创建控制器和电源侧之间的隔离。触发信号送到每个晶闸管以控制TCR的导通角，为了得到所需的补偿电纳。TCR的熄火故障可由负载电流引起的磁通量的屏蔽而避免。SVC的各相可以工作在非独立模式和独立模式。通过正确的安装换能器可以得到反馈控制和前馈控制用于触发控制的另一个可用的方法是锁相回路（PLL）技术。PLL技术可以提供更高的分辨率和触发角度。然而，它在这里不被使用，是因为它会使系统更复杂。控制系统SVC的整体控制系统示于图4。九个线到线的P，Q，和V换能器的输出电压被发送到SVC的控制器。在所述负载补偿应用中，电源系统模拟器上设置不平衡的条件和前馈控制方案。SVC的每相电纳根据负载补偿方案独立地调谐。在电压支持应用程序中，电源系统模拟器被设置在平衡条件下，运用了反馈控制方案。V的换能器的输出电压被用作反馈信号...
