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随着社会的发展进步,人们对电力系统的电能质量要求越来越高。无功功率对电力系统有着非常重要的作用,它在提高供电系统及负载的功率因数、降低设备容量、减小功率损耗以及稳定电力系统的电压等方面都起着至关重要的作用。传统的无功补偿一般采用的是并联电容器。随着电力电子器件在电力系统中的大量应用,电网中的无功功率情况也越来越复杂,迫切需要实时无功功率补偿装置的出现。可控电抗器就是在这种情况下发展起来的。可控电抗器和并联电容器组合起来就可以组成可控无功补偿装置,它的核心是可控电抗器。目前已经开始应用的实时无功补偿装置是SVC,即晶闸管控制电抗器跟并联电容器的组合。这种无功补偿装置能够起到实时补偿电网无功的作用,但是它也存在谐波含量大以及不能满足大容量的要求等缺陷。本文提出的磁阀式可控电抗器就是为解决SVC存在的缺点而发展起来的。本文首先简单介绍了几种可控电抗器,对可控电抗器的应用前景进行了总结。在对比SVC的基础上介绍了磁阀式可控电抗器的结构和特点。并介绍了适合实时无功测量的瞬时无功功率理论。接着根据磁阀式可控电抗器的控制原理,推导出磁阀式可控电抗器的数学模型。用Matlab建立磁阀式可控电抗器的仿真模型,得出了模型的控制特性、谐波特性、伏安特性等特性。磁阀式可控电抗器的控制特性是近似余弦;伏安特性近似成线性;由于磁阀式可控电抗器的特殊结构,再加上一定接线的方式可以使谐波含量很小,并能做成大容量,这些让我们看到了磁阀式可控电抗器的巨大应用前景。本文还对改善电抗器性能方面进行了总结研究。在超高压、大容量电网中,由于受发电能力和电力负荷变化的制约,导致电网电压的控制非常困难。通常,综合采用普通超高压并联电抗器、可投切低压并联电抗器、发电机进相运行和一定数量的静止无功补偿器来解决上述问题。但是普通超高压电抗器容量不可控,低压电抗器只能分组投切,存在受变压器容量限制和出力严重不足的问题。为了使系统的无功潮流达到平衡,应在线路的适当位置安装并联电抗器,而且电抗器的容量应该是可控的,以便根据线路负载的变化使系统中的无功潮流达到动态平衡。本文建立了一个高压输电电网的模型,并应用磁阀式可控器组成的无功补偿装置对电网运行进行仿真。仿真结果表明磁阀式可控电抗器组成的无功补偿装置可以很好的起到补偿电力系统无功的作用。根据仿真的结果,提出DSP控制磁阀式可控电抗器的新型无功补偿装置的硬件构思。