利用低壓晶閘管動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，采用電磁耦合方式實(shí)現(xiàn)10 kV高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，如下圖所示。

該裝置由2大部分組成:一部分為主電路，包括電磁禍合系統(tǒng)、晶閘管投切開(kāi)關(guān)、補(bǔ)償電容器(9路共補(bǔ)電容器和3路分補(bǔ)電容器);另一部分為控制系統(tǒng)，即控制器。該裝置的基本工作原理如下:首先將10 kV等級(jí)的電壓、電流信號(hào)通過(guò)電壓、電流互感器轉(zhuǎn)化成100 V/5 A等級(jí)的電壓、電流，再將100 V /5A等級(jí)的電壓、電流送至控制器進(jìn)行采樣處理，控制器計(jì)算出有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)等參數(shù)，然后根據(jù)設(shè)定目標(biāo)值產(chǎn)生投切控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)晶閘管投切電容器，在低壓側(cè)產(chǎn)生的容性無(wú)功功率通過(guò)電磁禍合系統(tǒng)禍合到高壓電網(wǎng)側(cè)，從而達(dá)到高壓無(wú)功補(bǔ)償的目的。

與現(xiàn)有10 kV晶閘管動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)相比，該裝置的特點(diǎn)是可靠性高.由于高壓側(cè)無(wú)需采用多個(gè)晶閘管的串聯(lián)，因此避免了由于晶閘管串聯(lián)均壓失敗而導(dǎo)致的事故，使高壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的可靠性達(dá)到了低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的水平。

所設(shè)計(jì)的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置控制器選用TMS320系列DSP控制芯片TMS320LF2407A為核心控制器。該芯片專門為實(shí)時(shí)信號(hào)處理而設(shè)計(jì)，集高速運(yùn)算處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)于一身，特別適用于高性能數(shù)字控制系統(tǒng)，能夠滿足動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制的實(shí)時(shí)檢測(cè)和處理的要求，使控制器具有高精度、高可靠性、功能結(jié)構(gòu)模塊化和低成本等優(yōu)點(diǎn)。

控制器首先將高壓交流信號(hào)轉(zhuǎn)化為DSP芯片能夠識(shí)別的低電壓交流信號(hào);然后將轉(zhuǎn)換得到的低電壓交流信號(hào)送至采樣計(jì)算控制電路，采用軟硬件相結(jié)合的方法實(shí)時(shí)同步采樣電壓和電流，并使用快速傅里葉算法和均方根算法計(jì)算得到基波電壓有效值、基波電流有效值等電量參數(shù)，最后分析計(jì)算得到應(yīng)無(wú)功補(bǔ)償容性無(wú)功功率大小，進(jìn)而對(duì)電容組電容進(jìn)行投切，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。