[發明專利]一種分級與連續控制配合的大容量可控電抗器

無效

• 申請號: 200910272234.0
• 申請日: 2009-09-27
• 公開（公告）號: CN101692578A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 石延輝;李澍森;陳曉燕;馮宇;桂朋林;左文霞;程軍照;凡勇
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;李南平

技術領域

本發明屬無功補償與電能質量領域，具體涉及一種分級與連續控制配合的大容量可控電抗器。

背景技術

迄今為止，可控電抗器主要有四類：第一類是晶閘管控制電抗器(TCR)，由于晶閘管組和電網串聯連接，晶閘管組需要承受較高電壓，且產生較強的諧波電流，必須配置相應的濾波裝置，價格較高；第二類是晶閘管控制變壓器(TCT)，它和TCR相比，晶閘管組無需承受高電壓，較為便宜，但也會產生較強的諧波電流，并不適合寬泛圍的電抗調節；第三類是直流助磁式可控電抗器(磁閥式可控電抗器，MCR)，它也會產生較強的諧波，且振動和噪聲較強；第四類是磁通式可控電抗器，雖然可以實現等效阻抗連續可調，且不會產生較強的諧波電流，但其控制信號過多，控制信號線過于繁雜，且仿真及試驗樣機顯示其調節靈敏度過高，等效電抗值變化較快，不利于電網使用，目前也僅是處于實驗室研究階段。

發明內容

本發明提供了一種可以克服上述缺陷的新型分級與連續控制配合的大容量可控電抗器，它可以實現電抗值的平滑調節，且在實際運行工況下，僅控制補償繞組的電流變化，減少了控制誤差，便于電網使用。

本發明的技術方案是：一種分級與連續控制配合的大容量可控電抗器，由電流檢測單元、補償電流發生單元、變壓器和晶閘管反并聯單元組四個部分組成，其特征在于：變壓器的二次側由N個匝數相等、幾何尺寸相等的繞組和一個補償繞組共同組成；其連接關系是：電流檢測單元連接補償電流發生單元，晶閘管反并聯單元組和補償電流發生單元分別連接變壓器，N個繞組與其對應的晶閘管反并聯單元連接，補償繞組與補償電流發生單元相連。

如上所述的一種分級與連續控制配合的大容量可控電抗器，其特征在于：補償電流發生單元由電流分析單元、電流控制單元和功率發生單元組成，其連接關系是：電流分析單元、電流控制單元和功率發生單元依次連接。

如上所述的一種分級與連續控制配合的大容量可控電抗器，其特征在于：電流控制單元由分級控制環節和補償控制環節兩部分組成，其關系是：分級控制環節和補償控制環節分別連接功率發生單元。

如上所述的一種分級與連續控制配合的大容量可控電抗器，其特征在于：功率發生單元由驅動環節、功率發生裝置(逆變器)、濾波環節和反饋檢測環節組成，其連接關系是：驅動環節、功率發生裝置(逆變器)、濾波環節和反饋檢測環節依次連接，反饋檢測環節的另一端連接電流控制單元。

如上所述的一種分級與連續控制配合的大容量可控電抗器，其特征在于：晶閘管反并聯單元組由N個相同的晶閘管反并聯單元并聯組成。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)本發明在變壓器二次側設立N個可分組投切的反并聯晶閘管單元擴大了電抗值的調節范圍，同時降低了晶閘管承受電壓，避免了由于晶閘管組串聯帶來的一系列問題；

(2)本發明在變壓器二次側設立補償繞組，且其最大等效阻抗與單個反并聯晶閘管單元等效電抗值相等，通過調節其等效電抗值，配合可分組投切反并聯晶閘管單元組的投切，保證了變壓器等效電抗值在之間平滑調節。

附圖說明

圖1為本發明電抗器的結構示意圖；

圖2為本發明電抗器中補償電流發生單元結構示意圖；

圖3為本發明串入電網作為串聯大容量電抗器使用(用于可控串聯補償等)的結構示意圖；

圖4為本發明電抗器中補償電流發生單元中功率發生單元結構示意圖；

圖5為本發明串入電網作為串聯大容量電抗器使用時控制示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。

圖1，2中標記說明：1-電流檢測單元，2-補償電流發生單元，3-變壓器，4-晶閘管反并聯單元組，5-功率發生單元。

如圖1所示，本發明所述的一種分級與連續控制配合的大容量可控電抗器，主要由四個單元組成：電流檢測單元1、補償電流發生單元2、變壓器3、晶閘管反并聯單元組4；晶閘管反并聯單元組4由N個相同的晶閘管反并聯單元組成，可通過開關K₁-K_n實現分組投切；變壓器3的二次側由N個匝數相等、幾何尺寸相等的繞組和一個補償繞組共同組成。

上述可控電抗器的工作原理為：