异步发电机恒压运行时机端无功补偿功率 (2)

　　从图2可以看出，计算出的S与实验值相当吻合，由此可说明分析方法的正确性。

　　对图2中带不同性质负载稳压运行时所需要的无功补偿功率比较并经过分析发现，当负载为纯电感负载时，所需无功补偿功率最大，其值基本上等于纯电感负载本身所吸收的无功功率，所以无功补偿功率近似为一条直线；带纯电阻负载时，所需无功补偿功率最小，此时负载不吸收无功功率，无功功率消耗在激磁电抗和定、转子漏抗上；带一般阻感性负载所需要的无功补偿功率应介于带纯电阻负载和带纯电感负载之间。另外，所要稳定的电压值虽然不同，但无功补偿功率的曲线形状基本相同，负载性质相同且负载电流相等时无功补偿功率近似与端电压成正比。

　　图3给出了相电压有效值分别为220 V、198V时，在带纯电阻负载和纯电感负载两种情况下，f10随负载电流变化的计算值和实验值。

　　因为定子频率与异步发电独立电力系统的有功功率相关，从图3可以看出，带纯电感负载时，定子频率标幺值基本为一水平直线，这表示系统所需的有功功率很小；带纯电阻负载时，频率标幺值随负载电流标幺值增加而减小，基本呈线性关系，此时负载上的功率全部是有功功率，频率变化达到最大。

　　4 结 论

　　本文从计算三相异步发电机稳压运行时的机端等效补偿电容出发，解决了确定无功补偿功率的问题，为合理设计电力电子无功补偿装置并选择合适的元器件规格型号提供了依据。

　　为使等值电路的回路阻抗为零且端电压保持恒值，文中在计算过程中采用了有约束优化方法，所用的模式搜索法还具有收敛速度快、编写程序简单等优点。

　　计算结果表明，恒压运行时带电感性负载所需的无功补偿功率最大，但定子频率基本不随电流变化；带电阻性负载所需的无功补偿功率最小，而定子频率的变化范围则最大。比较不同端电压下的无功补偿功率可知，若负载性质相同且电流相等，无功补偿功率基本上与所稳定的端电压成正比。计算值与实验值一致也说明了分析方法的有效性和准确性。