[發(fā)明專利]一種電能質(zhì)量一體化治理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210330452.7
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102832630A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮江華;張定華;王衛(wèi)安;張志學(xué);劉華東;劉彤;藍德劭;邱岳烽
• 申請（專利權(quán)）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31251
• 代理人: 王法男

1.一種電能質(zhì)量一體化治理裝置，其特征在于：包括靜止無功發(fā)生器（1）和靜止無功補償器，所述靜止無功補償器包括固定補償器（2）和晶閘管控制電抗器（3）；所述靜止無功發(fā)生器（1）、固定補償器（2）和晶閘管控制電抗器（3）相互并聯(lián)在電網(wǎng)電源（5）與負載（6）之間的電網(wǎng)上；每相的靜止無功發(fā)生器（1）包括一個或兩個以上相互串聯(lián)的H橋單元（4），所述H橋單元（4）的兩端并聯(lián)有直流支撐電容；每相的固定補償器（2）包括相互串聯(lián)的電容和電抗；每相的晶閘管控制電抗器（3）包括相控電抗器和由一個或兩個以上反并聯(lián)晶閘管串聯(lián)組成的可控閥體，可控閥體和相控電抗器串聯(lián)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電能質(zhì)量一體化治理裝置，其特征在于：所述電網(wǎng)為三相電網(wǎng)，所述靜止無功發(fā)生器（1）、固定補償器（2）和晶閘管控制電抗器（3）相互并聯(lián)在電網(wǎng)電源（5）與負載（6）之間的三相電網(wǎng)上，靜止無功發(fā)生器（1）、固定補償器（2）和晶閘管控制電抗器（3）均采用三相結(jié)構(gòu)，所述三相的靜止無功發(fā)生器（1）采用星型連接方式與三相電網(wǎng)相連；所述三相的晶閘管控制電抗器（3）采用三角型連接方式與三相電網(wǎng)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電能質(zhì)量一體化治理裝置，其特征在于：所述晶閘管控制電抗器（3）以靜止無功發(fā)生器（1）與固定補償器（2）之間的電網(wǎng)無功和負序電流為補償對象；所述靜止無功發(fā)生器（1）以電網(wǎng)電源（5）與靜止無功發(fā)生器（1）之間的電網(wǎng)無功功率為補償對象，補償靜止無功補償器補償后的不足；所述靜止無功發(fā)生器（1）以固定補償器（2）與晶閘管控制電抗器（3）之間的電網(wǎng)諧波為控制對象，濾除負載（6）和晶閘管控制電抗器（3）產(chǎn)生的諧波，以及補償固定補償器（2）吸收后的其他諧波。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電能質(zhì)量一體化治理裝置，其特征在于：當(dāng)所述電能質(zhì)量一體化治理裝置進行無功功率的動態(tài)補償、電網(wǎng)電壓的支撐以及負載不平衡的補償時，電能質(zhì)量一體化治理裝置工作在基波域；而當(dāng)電能質(zhì)量一體化治理裝置進行非線性負載諧波以及晶閘管控制電抗器（3）調(diào)節(jié)時引起的諧波動態(tài)治理時，電能質(zhì)量一體化治理裝置工作在諧波域。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4中任一權(quán)利要求所述的一種電能質(zhì)量一體化治理裝置，其特征在于：當(dāng)電能質(zhì)量一體化治理裝置工作在基波域時，電能質(zhì)量一體化治理裝置等效為靜止無功發(fā)生器（1）、固定補償器（2）和晶閘管控制電抗器（3）并聯(lián)電路。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電能質(zhì)量一體化治理裝置，其特征在于：當(dāng)電能質(zhì)量一體化治理裝置工作在諧波域時，吸收諧波的通道包括固定補償器（2）支路諧波吸收通道，以及靜止無功發(fā)生器（1）發(fā)出的補償諧波通道。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6中任一權(quán)利要求所述的一種電能質(zhì)量一體化治理裝置，其特征在于：靜止無功發(fā)生器（1）和固定補償器（2）對不同頻率的諧波進行補償，靜止無功發(fā)生器（1）通過檢測負載（6）和晶閘管控制電抗器（3）調(diào)節(jié)引起的諧波電流，控制靜止無功發(fā)生器（1）輸出相應(yīng)的諧波電壓；該諧波電壓通過作用于連接電抗，產(chǎn)生一個與負載（6）諧波電流和晶閘管控制電抗器（3）諧波電流匯總后總的諧波電流大小相等、方向相反諧波電流，注入電網(wǎng)后使得電網(wǎng)總的諧波電流為零。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電能質(zhì)量一體化治理裝置，其特征在于：總的靜止無功發(fā)生器（1）為基波容量與補償諧波所需容量的和，靜止無功發(fā)生器（1）的基波容量為需要補償負載（6）的無功功率平均值的的1/6~1/3，剩下的容量則為靜止無功補償器所需補償?shù)娜萘俊?!-- SIPO -->

9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6、8中任一權(quán)利要求所述的一種電能質(zhì)量一體化治理裝置，其特征在于，靜止無功發(fā)生器（1）能夠輸出的相電壓???????????????????????????????????????????????按照以下公式計算：

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其中，為等效連接電抗值，為每相H橋單元（4）的串聯(lián)個數(shù)，為直流側(cè)電壓，為電網(wǎng)相電壓的最大有效值，為需要補償?shù)幕o功電流，為角頻率，a、b、c、d……為需要補償?shù)闹C波電流次數(shù)，為第n次需要補償?shù)闹C波電流的有效值。