CN101088201B - 电力潮流控制 - Google Patents

Abstract

一种用于交流中压电力网中的无功功率补偿的设备，包括：公共连接(1)；第一支路(2)，其包含第一开关(4)和第一电容器(5)；以及第二支路(3)，其包含第二开关(6)和第二电容器(7)。

Description

电力潮流控制

技术领域

本发明涉及交流配电或输电系统的无功功率补偿。更确切地说，本发明涉及这样的无功功率补偿，其包括电容性装置和用于将电容性装置旁路连接到交流配电或输电线的开关装置。电容性装置包括多个电容器单元的组。开关装置包括采取开关设备(switchgear)、断路器或机械开关形式的开关装置。

交流配电系统应当理解为用于传送6kV到72kV范围内的电力的电网，所述范围被认为包括中压(MV)范围。输电系统应当理解为用于传送136kV到400kV范围内的电力的电网，所述范围被认为包括高压(HV)范围。本发明尤其涉及配电系统中并且具体在6kV到36kV范围内的无功功率补偿。其设备可用在静态补偿设备(STATCOM)中。

背景技术

将电容器用于无功功率补偿在现有技术中是众所周知的。无功功率补偿主要是为了将电气线路更有效地用于传送电力。因此，可以将其安装用于电网损耗的减少、用于过载减轻和用于大电动机的启动。由于无功负载在白天和黑夜不断变化，所以无功功率补偿设备必须能够将可选择的电容性电抗连接到线路。为了使这成为可能，多个电容器单元被组装成电容器组，其中电容器单元被组织成可选择地连接到线路或者从线路断开的模块。

电容器本身包括由电介质隔开的两个电极。用于高压的电容器包括缠绕式电极(wounded electrode)和电介质(dielectrcicum)的多个封装。封装相互连接，并且并排堆叠在填充有绝缘液体的容器内。电容器包含内部熔断器和减压阀。金属构造的壳体是可膨胀的，以允许绝缘油由于温度而膨胀。有时这种波动的膨胀导致对容器的疲劳破坏，并且绝缘液体会泄漏。然而绝缘油是可燃的，尤其是在高温下。因此，为了提供充分的冷却和防止火势蔓延，电容器组必须露天放置。

开关装置为机械开关或半导体开关。机械开关包括可彼此相对移动的一对接触部件和用于移动所述接触部件的致动器。半导体开关包括半导体元件，其通过电控制信号来重新开始开路或闭路。选择在很大程度上取决于工作的电压范围。这样，对于低压(LV)范围，开关装置的选择是无关紧要的。依赖于性能和成本，可以选择机械开关如继电接触器或半导体开关。

从US 5,420,495中已经知道输电线电力潮流控制器。该控制器包括电容器，其具有可变的电容性阻抗，选择性地与线路串联地插入。这种可变阻抗是通过连接和断开多个电容器单元来实现的。晶闸管开关作为开关装置被使用，其足够快，并且具有高速率的开关操作而没有故障。

MV和HV区间的开关装置的选择要困难得多。半导体开关由于电压而变得更加昂贵，并且必须针对冷却来进行设置。对于MV，尤其是HV，半导体开关必须包含多个串联连接的元件，因而需要具扩展性的控制设备。机械开关必须设计成具有较大的接触表面，并且接触部件在断开位置隔开较大的距离。这导致较重的构造，并且必须将致动器构造成以受控的方式迅速移动接触部件。还有在接触部件之间引起电弧的问题，所述电弧必须被熄灭以实现开路。电弧破坏了接触表面，并且常常必须有第一组接触部件用于对电路进行闭合和断开，以及第二组接触部件用于应对电弧。

一种这样的已知机械开关是断路器。断路器能够连接和中断短路电流。这样一来断路器就成为大重量的构造，其中，接触部件包含在填充有保护气体的切断室(breaking chamber)中，并且致动器包括用于实现移动的弹簧封装。断路器尤其被设计用于中断短路电流。在断开操作的第一序列中，接触部件被致动器隔开，并且电弧将在接触部件之间产生。在断开操作的第二序列中，电弧将在电流过零点被一股保护气体熄灭。由于高的加速力并且尤其是减速力，断路器在需要维修之前具有低速率的可靠开关操作。

另一种开关装置被称为机械开关或者常常仅被称为开关。开关只能连接和中断负载电流。通常负载电流远远低于短路电流。这样一来开关就必须由上游的断路器保护。开关是与断路器相比重量较小的构造。它还包括致动器和接触构造，接触构造必须能够快速分开，并且实现使开关不重新起弧(re-striking)的断开接触距离。加速力和减速力比断路器小。

已知的机械开关装置构造精密，并且提供了低速率的开关操作。这影响了控制无功功率补偿的方式。这样一来，为了不对开关装置施加压力，电容器组被组织成较少的模块，并且开关被限制为每天几次。在MV范围内还已知用于快速开关电动机、炉(furnace)和电容器组的接触器。接触器的连接设备包括暴露在真空室或SF6室内的一对接触部件。真空接触器的接触通常由螺线管致动器操作。这减少了操作机动(operationmaneuver)中涉及的机械部件的数目，这样一来真空接触器就在需要维修之前具有较高速率的操作。然而，包括被制成电磁体的可磁化材料杆的螺线管致动器具有平滑的加速阶段，但是具有非常突然的减速阶段。突然减速影响了接触部件的长期性能。这样一来真空断路器在需要维护之前的使用期限通常是短的。

对电容器组进行开关可能造成开关瞬态。这样的瞬态可能不仅破坏开关装置，而且还破坏电容器装置，并且造成变频器过电压保护的跳闸。电容器的给电切换在连接时被认为是短路。如果开关装置任一侧的电位不相等，那么将会有电流的突然涌动。因此，电容器正在产生开关瞬态，其包括电流分量和电压分量。涌入的电流浪涌具有高振幅和频率，并且具有非常短的持续时间。当断开电容器时，由于开关/断路器中的重新起弧，也可发生造成高过电压的瞬态。

机械开关的致动器包括弹簧构造，其被释放以便对接触部件之一施加移动力。通过弹簧的释放，接触部件将从第一位置连续加速，直到到达可移动接触部件突然停止的第二位置为止。其减速力过大，并且对断路器的潜在破坏是明显的。这会影响在需要维修之前的开关操作的速率。一旦弹簧被释放，就不能控制接触的运动。与从大炮发射的炮弹相比，该动作可以被描述为弹道式的(ballistic)。这样，利用弹道式致动器，可移动的接触部件将以弹道方式被猛然扔出。一旦已经将力释放，就不能控制可移动接触部件的运动。

还已知诸如螺线管的磁致动器。通过这种致动器，电磁力被施加到可移动的接触部件。力在运动的开始时被施加到可移动部件，然后由于运动而减小。可移动接触部件的运动可以看作是弹道运动。因此这意味着，将要使接触部件从第一位置移动到第二位置的力在运动刚开始时就被施加。

使用弹道致动器时，一旦运动已经启动，就不可能改变接触部件的速度。必须提前估计可移动接触部件的运动。这样，必须提前释放弹簧力或磁力，以便开关在片刻之后呈现断开或闭合状态。然而，接触速度可能受到闭锁机构、弹簧状况、所得到的磁力的影响，并且受到待由接触部件应对的电流强度的影响。这样，每当致动器正在执行闭合或断开操作，接触部件到达其第二位置的时间段就以不受控制的方式变化。

发明内容

本发明的主要目的是提供无功功率补偿设备，其以同步方式调整交流线路的无功补偿，以便防止瞬态过电压或过电流发生。此外，在需要维护之前，该设备应当进行高速率的操作。无功补偿应当可分步控制，以便全部电容性电抗在任何时间并且优选地在每天的多个时机可接入和可连接。

根据本发明，通过由独立权利要求1中的特征所表征的控制设备或者通过由独立权利要求12中的步骤所表征的方法实现了这个目的。在从属权利要求中描述了优选实施例。

根据本发明，具有可控致动器的开关与电感测装置结合使用，以使电容器装置的连接和断开同步。使用这样的可控开关，实现了确切时刻的连接或断开。无功功率补偿设备设置在至少两个电支路中，每个包含可控开关和电容性装置。可连接的电容性装置的组合提供了无功功率补偿的多种调整配置。使用更多的包括具有不同电容的电容性装置的支路提供了多种可能的电抗配置。

在一个实施例中，无功功率补偿设备的开关装置包括致动器，其由在可移动接触部件运动期间可连续控制的力操作。通过这种可控的力，实现了在确切的时刻断开接触和闭合接触。在一个实施例中，致动器包括相互配合的电路、磁路和机械回路(mechanical circuit)。机械回路与可移动接触部件紧密连接，以便当移动机械回路时同时移动可移动接触。当能量被引入到电路时，磁路将会影响机械回路上的力，这会使可移动接触部件加速。当能量被相反传送时，机械装置和可移动接触部件将会减速。这样，通过控制能量传送，加速的量和减速的量可以以可预测的方式来控制。通过这种控制，实现了确切时刻的接触闭合或接触分开。

每个开关操作包括加速阶段和减速阶段。在一个优选实施例中，该操作还包括被置于加速阶段和减速阶段之间的线性阶段。用这种方式，可移动接触部件不仅将实现软启动，而且还将实现软停止。机械系统于是将免除破坏性的运动，并因此实现高速率的操作。

机械回路包括传感器，用于向控制单元通知可移动接触部件的位置和速度。对于每个操作，都有可移动接触部件的运动的估计运动特性。根据这个估计，为致动器限定启动时刻以实现同步开关。如果因为某种原因，实际的运动偏离了运动特性，则控制单元可以增加或减小致动器上的移动力。

在本发明的一个实施例中，每个电容器单元包括容器中的多个电极，所述容器填充有包含凝胶化合物的绝缘介质。由于该凝胶化合物，泄漏的风险被减至最小，并且电容器组可以容纳在封闭的容器中。在本发明的一个实施例中，电极包括电介质材料的薄片，在其上是分开的电极岛(electrode island)被汽化。该构造使电极在已经经历局部放电之后自行恢复。

在本发明的第一方面中，所述目的通过一种用于控制无功功率补偿的设备实现，该设备包括第一和第二支路，每个包括可控开关和电容器装置、电感测装置以及控制装置，该控制装置包括计算机，用于控制电容器装置的同步连接和断开。包含可控开关装置的第一和第二支路的设置提供了多个无功配置，并且可控开关的使用提供了同步的开关，它们提高了在需要维护之前的开关操作的速率。

电容性装置包括设置成可连接模块的多个电容器单元，并且开关装置包括致动器和可相对于彼此移动的多个可移动接触部件。在本发明的一个实施例中，致动器包括旋转电机，其具有静止的定子部分和可旋转的转子部分，所述转子部分与一个接触部件或多个接触部件具有紧密机械连接。在本发明的另一个实施例中，电容器单元中的至少一个电容器单元包括容器中的多个电极，所述电极被具有胶凝剂的绝缘化合物包围。

在本发明的一个实施例中，接触配置包括串联连接的第一和第二开关以及与所述第一开关并联的路径中的二极管。在第一时间段内，第一开关断开，并且电流换向到包含二极管的支路。在二极管阻塞电流的第二时间段内，第二开关断开。这样，闭合或断开操作分两步进行。通过将电流换向到二极管支路，第一开关不必进行断开操作，而只须进行切换操作。然后在第二步，二极管进行断开操作，因此第二开关也只须进行切换操作。

在本发明的另一实施例中，接触配置包括被称为真空瓶断续器(vacuum bottle interrupter)的真空室中的一对接触。通过不仅对加速阶段进行完全控制而且还对减速阶段进行完全控制，将真空瓶断续器上的机械应力保持为低。这样，通过创造性的致动器的应用，真空瓶断续器的已经很长的服务寿命仍然被延长。结果，维修之前的操作速率得以更高。

对于上述两种接触配置，二极管开关和真空瓶断续器，接触部件上的电应力较小，因为可以与交流电流的基频同步地进行断开或闭合。当以同步的方式进行开关时，系统中的全部部件所受到的应力作用都较小。

在本发明的另一实施例中，设备包括由断路器保护的多个旁路支路，其中每个支路包括可控开关装置和电容性装置。在本发明的另一个实施例中，电容器装置包括电容器单元的组，其包括通过塑料容器中的凝胶绝缘材料绝缘的电极。这样，通过这种设置，具有开关和电容器的无功功率补偿设备就可以置于室内或货柜(freight container)中。

在本发明的第二方面中，通过一种用于在交流中压电网中提供无功功率补偿的方法实现所述目的。该方法包括电容器装置的连接和电容器装置的断开，其中，所述连接包括确定电容器的直流电压，以及当连接线路上的电压等于电容器的直流电压时，控制闭合操作以实现接触闭合。在该方法的另一实施例中，电容器装置的断开包括确定到电容器的电流，以及在电流的过零点之前、在基频的半周期的至少九分之一处开始分开所述接触。

在本发明的第三方面中，所述目的通过一种计算机程序产品实现，所述计算机程序产品包含用于计算机执行所描述的方法的指令。

附图说明

结合附图，根据以下详细描述，本发明的其它特征和优点对于本领域技术人员而言将会变得更加明显，在附图中：

图1是根据本发明的控制设备的原理性电路；

图2是开关的闭合动作的例子；

图3是开关的断开操作的例子；

图4是示出适合于启动断开操作的时间段的示图；

图5是二极管开关的描述；

图6是二极管开关的闭合操作；

图7是二极管开关的断开操作；

图8是根据本发明的典型控制系统的例子；

图9是控制系统的另一个例子；以及

图10是控制系统的进一步的例子。

具体实施方式

图1中示出了根据本发明的设备。该设备包括：公共线路1，其可连接到电力网的交流线路；第一支路2，其连接到第一电容器5；以及第二支路3，其连接到第二电容器7。第一支路包括第一可控开关4、第一电压传感器10和第一电流传感器8。第二支路包括第二可控开关6、第二电压传感器11和第二电流传感器9。公共线路包括公共电压传感器12。该设备还包括控制单元13，用于从传感器接收信息，并且用于实现闭合和断开操作。因此，控制单元包含计算装置，如计算机。

可控开关应当理解为机械开关，其包括一对接触部件和致动器，其动作在闭合或断开操作中贯穿接触的运动而始终可控。这样，通过可控开关，接触闭合或接触断开的确切时刻不仅可预测，而且可实现。作为例子，可控开关的致动器包括旋转电机，其轴通过曲杆连接到接触部件之一。

闭合和断开断路器是瞬态现象，其有时造成瞬态过电流或过电压。瞬态过电流或过电压是否会发生取决于相对于电压相角的闭合断路器的时刻或者断开断路器时相对于电流相角的接触分开的时刻。

众所周知，同步的闭合和断开减少了系统中的产品的应力，并且减少了电压中的扰动。断路器的同步闭合被用于某些特定应用，如电容器、互感器和分路电抗器，尤其是用于高压断路器。使用断路器同步断开的好处正在被讨论，但是对于中压断路器没有实行。

图2中示出了包括可控开关4和电容器5的电路。在图的下部示出了交流电压对时间的正弦曲线。开关的同步闭合是在线路的交流电压等于电容器的直流电压时。倘若电容器被完全放空，亦即电容器的直流电压为零，则同步开关点在交流电压的过零点15。然而，倘若电容器具有如由图中的线16所表示的剩余直流电压，则同步开关点将会是在交流电压与电容器的直流电压相等时，在这种情况下是当交流正弦曲线与线16相交时，用点17来表示。为了在这个点进行接触，必须确定和比较主电压和电容器上的电压。

使用同步断开的目的是防止造成高瞬态过电压的重新起弧，该过电压具有高的电压对时间的导数。当电弧在电流过零点处熄灭之后，当断路器上的恢复电压高于接触之间的电压耐受能力时，发生重新起弧。电压耐受能力随着断路器接触之间的距离增加而增加。在断路器刚好在电流过零点之前开始断开的情况下，重新起弧的风险较高。结论是，断路器应当在电流过零点之前的时刻断开，以确保接触分开足够大，从而防止重新起弧的发生。

同步闭合在中压非常少见，而同步断开则从不使用。原因是断路器断开时间的精度不足以及预测电流过零点的准确性的不足。另一个原因在于，在工作期间难以或者甚至不可能检查断路器的断开时间的准确性，因为难以或者甚至不可能检测断路器中的接触分开的时刻。原因在于，在该时刻唯一发生的是断路器接触被分开，直到电流过零点为断路器上大约仅15-20V的电弧电压为止，如果使用真空断续器的话。这个电压与系统电压相比极低，并且难以测量。

图3中示出了与图2相同的包括可控开关4和电容器5的电路。在图3的下部，作为例子示出了3个曲线图，表示电流i对时间t、接触断开x对时间t以及电压u对时间t。为了避免重新起弧，接触断开应当在电流过零点19之前的时刻18启动。在曲线图中，接触断开行为20已被传送到电压曲线图。在电流过零点之后并且在接触分开的同时，接触部件上的电压增加。为了避免重新起弧，接触部件之间的距离必须大于接触部件上的电压应力。这样，在接触分开行为的曲线与电压曲线相交的任何一点21，接触部件之间的电压强度必须大于接触部件上的电压。

图4中示出了三相系统的电流随时间的变化。图中标记了3个不同的时间窗a、b和c，以显示可以在哪里启动断开动作以及应当在哪里避免。如果应当被防止的电流过零点之前的时间窗a为1ms，其大约为交变电流的基频的半周期的九分之一。那么可以启动接触断开的时间窗b为2.3ms，其大约为基频的周期的九分之二。如果接触分开启动太早，那么另一个阶段会成为第一个中断阶段，并且由于该阶段，接触分开的时刻被移到等于时间窗a的危险的时间窗c。重要的是，在断路器的寿命期间达到断路器的准确同步，以防止重新起弧，并且不使它由于在断路器每次断开时命中不被允许的时间窗而变差。

同步的准确性取决于：

1.电流零检测的准确性。

2.操作之间的接触分开时间的分配。

3.在断路器的寿命期间由于接触腐蚀而引起的接触断开时间的变化。

命中2.3ms的时间窗b看来不是困难的任务。然而，如果增加了误差，则很可能命中被禁止的时间窗a和c。

用于断路器的电动机驱动器提供了新的针对同步开关的可能性。针对接触开始移动时的时刻以及闭合和断开所需的时间，电动机驱动器对接触的运动进行控制。结果是，从给出断开/闭合信号的时刻直到接触开始移动为止的时间延迟可以保持不变，而其时间分配可以忽略，这对同步断开是重要的。对于同步闭合，接触闭合所需的时间的分配也相加到时间延迟的分配上。上述电动机驱动器确保了接触闭合的恒定时间，而其时间分布可以忽略，从而以非常好的准确性实现了同步闭合。

开关是关键部件，并且直到现在为止也没有任何产品达到对开关的要求。分步可控电容器的不同应用具有不同的开关额定值。

存在一些独立于应用的共性：

1.开关必须具有大量的操作，以便能够利用无功功率控制的可能性。

2.开关应当只能够中断额定电流，但是应当能够承受闭合状态下的短路电流。

3.电容器组中的短路将由输入馈线中的断路器中断。

4.电容器通过同步闭合的无瞬态给电。

5.电容器通过同步断开的无重新起弧的断开。

用于电容器的输入馈线处的断路器可以用与每个开关串联的熔断器代替。

对于同步开关以及无功功率控制，电压和电流互感器是需要的。所有馈线中的电流以及母线电压将被测量。每个开关需要一个控制系统，并且无功功率控制需要控制系统，它们向开关控制发送断开或闭合信号。

对于未完全放电的电容器的同步再给电，需要测量电容器上的电压。对于二极管开关，只需要电压的符号。

大量的操作限制了待使用的可能开关技术。接触器具有大量的操作，但它们是不可能的，因为要求的系统电压高达36kV并且缺乏同步开关。瞬态过电压与电容器的给电和断电相关联。分步可控电容器应当不造成任何瞬态过电压。这可以通过在闭合和断开断路器时同步开关来实现。

现今并没有达到对分步可控电容器中的开关的要求的可用产品。然而有两种有希望的技术被开发，其非常适合于在分步可控电容器中使用。第一种是二极管型断路器，第二种是传统的真空断路器，但驱动器替换成用于二极管型断路器的电动机驱动器。

图5中示出的二极管型断路器对于电容器的开关是理想的。该断路器包括串联连接的第一开关25和第二开关26，以及并联连接到第一开关的二极管27。二极管提供了电容器的同步和无瞬态的给电。二极管断路器可用于向未放电的电容器给电。在这种情况下，只有被充电的电容器的极性必须知道，而不是电压。该二极管还将确保电容器的无重新起弧的断开。二极管断路器还能够实现大量操作。用于二极管的成本能够保持在最小，因为上游的断路器负责任何短路。二极管开关需要测量闭合和断开的电流和电压两者。二极管开关的断开和闭合要求接触运动与通过闭合开关的电流以及断开开关上的电压同步。同步的接触运动将开关上的应力减至最小。

图6中示出了二极管开关的闭合操作。当进行开关的同步闭合时，开关在二极管处于阻塞状态时闭合。当二极管开始导通时，电流开始流动，并且导通的二极管将会由于与二极管并联的开关的闭合而被旁路。

图7中示出了二极管开关的断开操作。二极管开关的断开要求两个接触的断开与通过开关的电流以及开关上的电压同步。第一个断开的接触是与二极管并联的接触。接触的分开应当在接近于电流过零点的时间窗发生，以便防止在接触中产生电弧并且使得能够将电流换向到二极管中。第二个接触应当在二极管已被切换到阻塞状态并且通过开关的电流为零时断开，以便防止在接触中产生电弧。接触必须在二极管已被切换到阻塞状态之后和被切换到导通状态之前的时间窗内断开。原因在于，接触分开必须足够大，以便能够承受二极管在电压过零点切换到导通状态时的恢复电压。

具有电动机驱动器的同步真空断路器/断续器将会具有与二极管断路器相同的性能。用于真空断续器的大量操作通过移动接触的平滑加速和断开来实现。这减少了闭合时波纹管(bellow)的应力和接触的回弹。

电动机驱动器运动的控制和测量与电压和电流的测量相结合，使无瞬态开关成为可能。开关的闭合将是在开关上的零电压处。开关的断开将是在电流过零点之前的时间窗期间，确保接触分开足够大，以便防止重新起弧的发生。

在本发明的一个优选实施例中，电容器包括容器中的多个电极，所述容器填充有具有胶凝剂的绝缘化合物。绝缘凝胶不会在容器泄漏的情况下出来。这使电容器以及全部开关和感测设备能够被安装在金属壳体如货柜内。开关技术当然也可以与传统的户外电容器一起用于新项目，以及用于对旧电容器组的改型。

图8中示出了用于无功功率补偿的分步可控设备的一个实施例。该设备包括4个支路，每个包含开关和电容器装置。该设备经由互感器和断路器连接到交流线路。在图9示出的另一实施例中，无功功率补偿设备包括两个支路，每个经由互感器连接到交流线路。每个支路包括子支路，该子支路还包括电感器装置。子支路并联连接到多个配电线路。这样，在这种配置中，配电线路上的大电动机的启动就可以借助于并联线路中的可连接电容器装置。

图10中示出了本发明的另一个实施例。在这个实施例中，控制单元从交流连接接收信息，并且分开控制4个包含可控开关、电感器和电容器的支路。

尽管所提供的实施例是有利的，但是本发明的范围不应局限于此，而是还包含对本领域技术人员显而易见的实施例。

Claims (16)

1.一种用于交流中压电力网中的无功功率补偿的设备，所述设备包括：公共线路(1)，其可连接到所述电力网的交流线路；第一支路(2)，其包含第一可控开关和第一电容器(5)；以及第二支路(3)，其包含第二可控开关和第二电容器(7)，其特征在于，

·所述第一支路(2)包括第一电压传感器(10)，并且所述第二支路(3)包括第二电压传感器(11)，其中当所述公共线路的电压等于所述第一电容器或所述第二电容器的直流电压时，所述第一可控开关或所述第二可控开关被控制成闭合，

·所述公共线路包括公共电压传感器，

·所述设备包括控制单元(13)，用于从所述传感器(10，11，12)接收信息(u₁、u₂和u)，并且用于执行所述第一可控开关或所述第二可控开关的闭合和断开操作。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一可控开关(4)和所述第二可控开关(6)各包括致动器，在所述第一可控开关(4)或所述第二可控开关(6)的可移动接触部件运动期间，所述第一可控开关(4)或所述第二可控开关(6)的致动器通过可连续控制的力操作。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述致动器的运动包括受控加速阶段和受控减速阶段。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述致动器的运动包括在所述加速阶段和所述减速阶段之间的线性阶段。

5.根据权利要求2至4中任何一项所述的设备，其中，所述第一可控开关(4)和所述第二可控开关(6)的所述致动器包括旋转电机，该旋转电机具有静止的定子和可旋转的转子。

6.根据权利要求2至4中任何一项所述的设备，其中，所述第一可控开关(4)和所述第二可控开关(6)的所述致动器包括线性电机。

7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述电容器包括由具有绝缘凝胶的容器中的电介质隔开的多个电极。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述设备被容纳在货柜内。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一可控开关或所述第二可控开关的一对接触被设置在真空室中。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述接触包括串联连接的第一开关和第二开关以及在与所述第一开关并联的支路中的二极管。

11.一种用于交流中压电力网中的无功功率补偿的方法，所述方法包括分别通过闭合第一可控开关或第二可控开关，将第一电容器或第二电容器连接到所述电力网的交流线路，其特征在于，

·确定所述第一电容器或所述第二电容器的直流电压(u₁)，

·确定连接到所述交流线路的公共线路(1)的交流电压(u)，

·通过分别闭合第一可控开关或第二可控开关，将所述第一电容器或所述第二电容器连接到所述交流线路，其中，当所述公共线路(1)的所述交流电压(u)分别等于所述第一电容器或所述第二电容器的所述直流电压(u₁或u₂)时，相应地闭合所述第一可控开关或所述第二可控开关。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，通过以下来将所述电容器从所述交流线路断开：

·确定到所述电容器的电流(i₁或i₂)的交变；

·限定下一个电流过零点的时间；以及

·通过在所述电流(i₁或i₂)的过零点之前、在所述电流(i₁或i₂)的基频的半周期的至少九分之一处开始所述开关的接触的分开，控制所述可控开关的断开。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述电流的基频的半周期的三分之一和九分之一之间开始所述接触的分开。

14.根据权利要求11至13中任何一项所述的方法，其中，在所述第一可控开关(4)或所述第二可控开关(6)的可移动接触部件运动期间所述第一可控开关(4)或所述第二可控开关(6)的中的致动器通过可连续控制的力操作。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述致动器的运动被如此控制，使得它包括受控加速阶段和受控减速阶段。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述致动器的运动被如此控制，使得它包括在所述加速阶段和所述减速阶段之间的线性阶段。

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