[實用新型]基于全控型變流器件解決電網(wǎng)電壓波動和閃變的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120389766.5
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN202282614U
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李漣葉;陳曉;張云菊;鄧樸;李曠;王曉敏;魏斌;楊碩;孫鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)公司;榮信電力電子股份有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/01
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所 21224
• 代理人: 張群

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及SVG解決電壓波動和閃變的裝置，特別是一種采用全控型變流器件的SVG解決電網(wǎng)系統(tǒng)中變電站電壓波動和閃變裝置。

背景技術(shù)

目前，國家電網(wǎng)公司正式發(fā)布了智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備研制規(guī)劃，將智能電網(wǎng)的發(fā)展列為未來的主要發(fā)展方向。智能電網(wǎng)涉及相關(guān)產(chǎn)業(yè)很多，包括電力設(shè)備、信息通訊、新能源等。無功補(bǔ)償設(shè)備的智能化改造在智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)中已經(jīng)成為勢在必行的必然趨勢。

由于電網(wǎng)中存在沖擊性負(fù)荷(比如電弧爐負(fù)荷、軋鋼負(fù)荷、大型提升機(jī)等)，或供電端供電電壓不連續(xù)、不穩(wěn)定等，會引起電網(wǎng)電壓波動和閃變，會給電網(wǎng)的運行和效率帶來不良的影響，同時也會對接在該公用電網(wǎng)中的其他用電設(shè)備帶來一些不良的影響甚至危害。電網(wǎng)電壓波動會引起電站保護(hù)裝置誤動作，或?qū)е履承┰O(shè)備由于電壓偏高或偏低而故障跳閘，從而影響供電安全。

目前，針對電網(wǎng)電壓波動和閃變問題解決方法是在電網(wǎng)中加SVC。SVC是靠改變系統(tǒng)中的含有的感性、容性無功功率大小來實現(xiàn)的。SVC是利用電抗器提供感性無功、利用電容器提供容性無功。電容器輸出容性無功的能力與電網(wǎng)電壓平方成正比。因此，當(dāng)電網(wǎng)電壓偏高時，需要補(bǔ)償裝置提供少量無功以降低電壓時，而電容器的輸出無功反而增大，抑制波動和閃變的效果降低。反之亦然。另SVC的響應(yīng)時間相對較慢，對電壓波動和閃變的抑制能力也比較低。其主要缺點如下：

1)其安裝容量大，占地空間大，自身損耗大，通風(fēng)散熱困難。

2)自身產(chǎn)生諧波，需配置合適的濾波器來濾波。

3)SVC的主控器件是晶閘管，其響應(yīng)速度慢對于快速變化的負(fù)荷達(dá)不到理想的效果。SVC的響應(yīng)速度為10ms以上，所以抑制電壓波動和閃變的能力一般不超過50％

4)SVC輸出受電網(wǎng)電壓影響，其輸出能力與電網(wǎng)電壓平方成正比。

5)濾波器是靠改為諧波阻抗來濾波的，在系統(tǒng)中會產(chǎn)生串并聯(lián)諧振，危害供電安全。

6)TCR的空芯電抗器對周圍產(chǎn)生電磁干擾。

目前，在國內(nèi)外采用全控型變流器件的靜止無功發(fā)生器SVG(Static?Var?Generator)技術(shù)解決電壓波動和閃變還是個空白。因此，針對電壓波動和閃變問題的SVG解決方案，具有很強(qiáng)的可實施性和可操作性。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種基于全控型變流器件解決電網(wǎng)電壓波動和閃變的裝置，該裝置采用全控型變流器件，能夠有效解決電網(wǎng)電壓波動和閃變的問題，且響應(yīng)速度快，跟蹤精度高，并可根據(jù)省調(diào)AVC控制系統(tǒng)的指令進(jìn)行調(diào)節(jié)，可大大提高電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性和可靠性。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

基于全控型變流器件的解決電網(wǎng)電壓波動和閃變的裝置，該裝置包括控制器、全控型變流裝置SVG，將全控型變流裝置SVG并聯(lián)在低壓側(cè)母線上；控制器以電網(wǎng)電壓為控制量，與設(shè)定電網(wǎng)電壓波動允許值進(jìn)行比較，將電網(wǎng)電壓信號變化量經(jīng)控制器進(jìn)行濾波、移相、比例放大、運算處理，得到電壓的差值控制信號，使全控型變流裝置SVG產(chǎn)生電流波形，該電流經(jīng)功率傳輸單元產(chǎn)生與電網(wǎng)電壓差值的波形與原波動越限的電壓疊加，達(dá)到穩(wěn)定電網(wǎng)電壓的目的。

所述的全控型變流裝置為直掛式功率單元Y接串聯(lián)型鏈?zhǔn)絊VG結(jié)構(gòu)。

所述的控制器包括多個信號處理子單元和主控子單元，每個信號處理子單元；包括濾波模塊、移相模塊、比例放大模塊、運算模塊，主控子單元完成對全控型器件的控制；

所述的濾波模塊包括低通、高通濾波器和對各個次同步模態(tài)信號分別進(jìn)行濾波的帶通濾波器，用來將轉(zhuǎn)速信號的變化量經(jīng)過低通、高通濾波器濾掉低頻、高頻，再經(jīng)過帶通濾波器進(jìn)行處理，得到同步分量；

所述的移相模塊用來接收濾波單元輸出的電壓同步信號，將電壓同步信號進(jìn)行相位矯正；

所述的比例模塊用來將移相處理的次同步模態(tài)信號進(jìn)行比例放大處理；

所述的運算模塊用來將移相、比例處理后的次同步模態(tài)信號進(jìn)行加權(quán)求和處理得到綜合控制量；將此控制量通過函數(shù)運算變?yōu)槿匦妥兞餮b置的控制信號。

所述的全控型變流裝置功率單元所采用半導(dǎo)體開關(guān)器件為IGBT、GTO、IGCT、或IEGT全控型開關(guān)器件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

1)響應(yīng)速度快