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在当前电力系统中异步电动机、配电变压器、电弧炉等设备的普遍应用产生大量的无功需求,无功功率对公用电网产生了诸多影响,因此有必要进行无功补偿。TSC和SVG是两种应用广泛的无功补偿装置,两者在补偿特性、动态特性和生产成本等方面具有各自的优缺点。本文针对单一无功补偿装置的局限性,研究了 TSC与SVG协同运行的混合型无功补偿装置,以实现低压配电网低成本大容量动态连续无功补偿。本文的主要研究内容如下:首先详细的介绍了 TSC和SVG的工作原理,在分析TSC与SVG协同运行的运行特性的基础上,指出了不同无功补偿装置控制器之间的交互影响和协调控制的必要性。进而提出了混合型无功补偿装置的分层协调控制策略,将整个控制系统分为3层:无功协调层、无功控制层和无功执行层。无功协调层将检测的无功需求按照具体的无功分配原则分配给TSC和SVG,给出TSC的投切信号和SVG的无功指令信号;无功控制层分别给出了 TSC的控制策略及SVG的控制策略;无功执行层即TSC和SVG的主电路。针对不平衡电网电压对混合型无功补偿装置补偿性能的影响及其安全运行,考虑充分利用混合型无功补偿装置中的SVG,使其在具有动态无功补偿性能的同时能抑制一定程度的不平衡电压。在分析SVG在不平衡电网电压条件下运行特性的基础上,研究了 SVG不平衡电网电压条件下的正负序双环叠加控制策略。其中正序控制环用来实现系统无功补偿和稳定直流侧电压,负序控制环用以改善PCC点电压不平衡度。在Matlab/Simulink平台搭建了混合型无功补偿装置仿真模型,对电网电压平衡条件下混合型无功补偿装置的分层协调控制策略以及电网电压不平衡条件下混合型无功补偿装置补偿性能进行了仿真验证。同时搭建了混合型无功补偿装置的实验平台,给出了混合型无功补偿装置主电路相关器件参数计算和选型及相应的控制系统的硬件电路的设计。