柴油发电机组无功补偿的控制策略研究

    柴油发电机组无功补偿的控制策略会根据控制的物理量不同而不同，在进行合理补偿的时候，应该考虑以下几点：（1）提高功率因数；（2）不会产生振荡；（3）不出现过补偿；（4）反应迅速；（5）没有冲击电流。控制策略有以下几种：

（1）无功功率控制方式

    对于无功补偿装置来说，它的作用就是提供系统所需的无功缺量，然后供给设备使用。因此，它是最直接的控制方式。这种控制方式主要是通过先采集出系统的电流、电压及功率因数，然后再计算出需要的无功功率，最后控制离设备最近的一组电容器组 进行投切。该控制方式能够实现根据无功缺量进行补偿，满足无功负荷就地平衡的原则。它是一种比较直接的补偿方式。但是，当补偿的上下限值设置不合适的时候，无功功率控制方式会出现“投切振荡”的现象，其控制策略如图所示：

    在图中，如果无功缺量在 S2 区时，就投入电容组进行补偿；当落在 S1区的时候，就切除电容组；如果当把电容组切除后，无功缺量又到了 S2 区，如此反复投切就会带来投切振荡。投切振荡会严重影响无功补偿装置的使用寿命。为了避免出现投切振荡的现象，可以设置补偿的上下限大于电容组的容量。

（2）功率因数控制方式

    功率因数控制方式工作原理是：先计算出电网此时的功率因数值，然后再与设置好的投切门限值进行比较。如果投入的门限值大于计算出的功率因数，那么就将电容器组投入电网；如果切除的门限值小于功率因数时，就切除电容器组。当负载较小时，该控制方式存在投切振荡，如图所示：

    在上图中，如果负荷为轻载时，当在S1 域中投入一组电容后，那么补偿点就会从 S1 域变换至 S2 域，此时功率因数也就超过了电容器的切除门限，这个时候系统就会将一组电容切除，然后补偿点又从 S2 域变到了 S1 域，此时功率因数就在投入门限范围之内，那么就会重新把一组电容投入系统，此过程反复发生，这种现象就是“投切振荡”。解决的办法是如果出现投切振荡时，就让补偿点停在投入门限最接近功率因数的地方。

（3）电压控制方式

    电压控制方式运用的是电路上的电压会随着无功负荷变大而减小的特点。它的工作过程是先通过控制器将电路中的电压计算出来，再对比已经设定好的电压上下限值，如果上限值小于该电压值，就从电路中切除电容，反之则投入电容。当电容器接入电路后，它只能将电网电压提高，因此只能用在重负荷的时候。

（4）复合控制方式

    复合控制方式指使用两个物理量进行控制，将其中一个作为主要判据，另一个作为辅助判据，比如使用无功缺量和功率因数作为控制量。