基于光控晶閘管無功動態補償技術在智能電網中的應用

殷培峰， 馬 莉

(蘭州石化職業技術學院 電子電氣工程學院，甘肅 蘭州 730060)

隨著大功率電力電子器件和微控制器技術的發展，智能電網中以晶閘管為主要工作部件的動態無功補償技術得到廣泛應用，有效解決了電網無功功率的攢動、抑制系統過電壓、降低系統網損，提高電力系統的穩定性。但電控晶閘管，其觸發驅動電路TE板工作在高壓電氣環境中，受強電磁干擾，閥組的準確觸發和可靠性下降[1]，若采用光控晶閘管作為閥組的核心功率器件，由于光脈沖不經過光電轉換而直接送到晶閘管元件的門極光敏區，以觸發晶閘管閥片，可實現觸發保護系統與高壓閥組的隔離，避免高壓產生的電磁干擾，進而保證閥組觸發的準確性和閥組的可靠性[2]，提高無功補償器的補償能力，減少電力傳輸中功率損耗，最大限度的發揮輸電系統的輸送能力。

1 電控晶閘管誤觸發造成靜止無功補償器(SVC)可靠性下降的原因分析

當觸發驅動電路TE板，受強電磁干擾，使閥組誤觸發，如在0°出現誤觸發脈沖，會引起晶閘管的瞬態過電流，導致晶閘管發熱嚴重而損壞[3]。如圖1(c)所示。

(a)系統圖

(b)α=90°正常工作時的電流波形

(c)α=0°觸發時的電流波形

(2)

(3)

當t=t(0)，i=0，C=U2m/ωL，由(2)式和(3)式可得：

(4)

2 采用光控晶閘管提高SVC裝置抗干擾性和運行可靠性的機理分析

光控晶閘管是把傳統的電柵變為光柵，其觸發模式為光信號觸發，具有觸發功率小、觸發一致性好和抗電磁干擾能力強等優點，是動態無功補償技術、高壓直流傳輸系統的重要組成部分[4]。……