磁控电抗器课件.ppt

第二章磁阀式电抗器 2.1 磁控电抗器在国内外研究概况 2.1 磁控电抗器在国内外研究概况 MCR是基于美国人E.F.W.Alexandra在1916年发表的在磁通放大器的研究基础之上发展的。随着高磁感应强度以及低损耗的晶粒取向钢片的出现，对磁通放大器和饱和电抗器的理论及应用达到了一个新的水平。1955年，通用电气公司成功制造了世界上第一台100Mvar/6.6kV的MCR，但是这台MCR的弊端是产生巨大的损耗以及调节速度缓慢。1986年，前苏联专家A.M.Bryantsev提出了新型结构MCR，第一次提出了电磁阀的概念。基于这个理论，电抗器的性能得到大大的改善，MCR的研究得到了突破 。 国内对MCR的研究始于上世纪90年代，各种电压等级的MCR得到迅速发展，35KV电压等级的MCR在铁路，钢铁厂和电力系统中得到了广泛的应用。武汉大学对MCR的研究开展得较早，已成功地研制出磁控式动态无功补偿装置和消弧线圈，运行效果良好。上海交通大学，华北电力大学等院校对直流可控电抗器进行了研究，浙江大学等对交流可控电抗器进行了较为细致的研究。2007年9月29日，由中国电力科学研究院、华东电力设计院、特变电工沈阳变压器集团、西电集团等相关单位联合攻关自主研发的国内首台首套500kV MCR—江陵站可控高抗的全部调试工作顺利结束，与右荆(峡江)II回线路同时进入24小时试运行，标志着我国已经掌握了MCR的核心技本，达到国际先进水平。 目前有动态补偿装置如晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactors，TCR)不仅价格昂贵，而且占地面积大、结构复杂，不能推广。由于TCR可控硅处在设备的高压侧，故不能直接用于电压等级高的电网，需经变压器降压使用。 而MCR采用自耦励磁和极限磁饱和先进技术，较TCR和变压器型可控电抗器(CRT)具有输出谐波小、结构简单、可靠性高、价格低廉、占地面积小等显著优点，是超高压和特高压电网理想的动态无功补偿装置。又由于在特高压长距离输电线路中使用MCR对于限制过电压以及实时补偿系统的无功功率、提高线路的输电能力、调整线路电压、显著减少线路空载(轻载)损耗，提高电网可靠性和优化电网运行状况的功能等方面都有非常大的潜力。所以MCR必将在我国超/特高压输电线路中得到广泛应用。 目前世界上最主要的MCR制造商有独联体可控电抗器集团(Controllable Electfic Reactors Consortium of Russia the Commonwealth of Independent States (CIS)，CERC)，在美国建立了网站()进行宣传；俄罗斯表示将会用MCR全部取代TCR；美国电力科学研究院(EPRI)于2002年9月宣布推广MCR技术在国内的应用，并给予经费资助；印度和巴西等国也表示出对MCR的极大关注。为满足电力系统结构不断升级的要求，相信随着我国特高压电网建设时代的到来，MCR在我国也将具有广阔的应用前景。 2.2 磁控电抗器的工作原理 2.2.2 磁控电抗器的实现原理 2.2.3 磁控电抗器的工作状态 2.3 MCR控制策略 2.3.1 控制方式的选择 2.4 基于ADSP21992和ADmC7026的MCR ADSP21992基本结构 ADSP-2199x系列的DSP的结构包括： ADSP-219x内核（3个计算单元，2个数据地址发生器，1个程序控制顺序控制器）1个A/D、1个编码器接口、1个PWM模块、1个CAN模块、1个SPORT串行口、1个SPI同步串行口、1个DMA控制器、3个可编程定时器、通用可编程I/O引脚、17个中断（3个内部中断、2个外部中断和12个用户自定义中断）、片内48K程序存取器和数据存取器。 ADmC7026基本结构 LCD12864液晶控制 参照图，假设补偿前的参数是有功电流为ip1 ，无功电流iq1 ,总电流i1，功率因数cosj10.9。假定将cosj0.9定为控制门限，当控制器检测到当前的功率因数值小于0.9 时，发出指令，调节电抗器进行补偿(减小电抗值)。补偿后的参数为有功电流ip2， 显然ip2=ip1，无功电流iq2，则有iq2=iq1-ic，功率因数cosj20.9。又设控制门限iq20。当控制器检测到当前的无功电流小于零时，即得到超前的功率因数时，发出指令，加大电抗器的电抗值。当检测到当前的功率因数值介于0.9到1之间时，则保持不变。 无功功率（无功电流）控制 针对功率因数控制的问题，出现了以系统中的无功功率（无功电流）为被控制对象，即无功功率（无功电流）控