低压配电网电容器跟踪补偿技术优化方案

国内20世纪90年代初开发了以单片机作为单元核心元件的控制系统，以晶闸管器件构成交流电子开关的执行系统，通过跟踪监测负荷的无功电流，可以多级电容器组进行分相投切的自动控制，补偿效果更为准确、快速、安全，且洁净、低耗、易于控制，可实现安全无人值班运行。消除了过去电容器无功补偿的弊病。通过引进先进技术，可以使目前停运或半停运状态的电容器能正常投入运行，给电网补偿无功功率创造出更大的经济效益。

（1）控制系统。事实上无功补偿的根本目的在于补偿负荷中的无功电流分量。因此，新型电容器投切控制装置正是在综合监测电网电压、电流、功率因数等的基础上，对电流无功分量进行分解、监测、判断，以其作为投切电容器与否、投切组数（电容器容量）与相别的标准。这也是从根本上解决和保证了补偿的准确性和合理性。

此外，这种电容器投切的控制装置以单片机作为其控制核心元件。单片机具有体积小、能耗低、结构紧凑、抗干扰性能好及控制能力强，并可以实现分参数、分机控制，与其他自动控制系统联网，使无功补偿进一步实现智能化、系统化控制。

（2）执行系统。近年来电子技术迅猛发展，以晶闸管为代表的电子半导体器件，以其小巧、轻便、低耗、长寿、快速、易于控制等优越性受到广泛的应用。电容器投切采用大功率普遍型晶闸管与大功率整流（二极）管并联，与逆导晶闸管相比，两者不在同一管芯上，其载流容量之比不必固定，可灵活调节设置，代替有触点的交流接触器与电容器组相串联，作为一种交流电子开关，接受控制网络的触发信号，通过控制交流电路通、断，实现电容器组的自动投切。

电容器投切暂态过程的控制是衡量投切控制装置动态特性的重要指标。当电容器初始电压等于电网电压后，且等于电压极值时投入电容器组，理论上可达到无过渡过程。而实际上控制装置是在电网电压到正、反峰值时分别给两只晶闸管发出的强触发脉冲链，以保证无论电容器的初始电压为多少，均可在其与电网电压值相等的时刻，通过一晶闸管交流电子开关投入运行，以达到实际中的投切过渡过程最短。(https://www.xing528.com)

（3）技术的特点。作为无触点开关，不存在电弧、噪声及熔焊等现象，且可有效地使电容器的投切暂态过程达到实际的最小。没有冲击电流和过电压现象，可使电容量分级补偿一步到位。晶闸管无触点开关，通、断次数可达到百万次以上，大大提高了安全性、可靠性和使用寿命。

通过晶闸管电子开关，电容器无需放电即可重投，动态反应时间在一个周波20ms之内，有效地解决了频繁性和快速性，即使对于冲击性、波动性很大的无功负荷，也可实现真正的快速（动态）、准确地跟踪电压闪变，提高电网稳定性。

电容器投切新技术的应用，不仅有效地克服了无功倒送等现象，而且有效地改善了功率因数，补偿无功功率，并简化、方便了运行，可真正实现无人值守运行。