[發明專利]一種基于IGBT的三相靜止無功補償器

無效

• 申請號: 201210346370.1
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN102868169A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 吳加林
• 申請（專利權）人: 吳加林
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電力系統的無功補償方法。屬電力系統應用技術領域。

背景技術

無功功率補償對電力系統有著重要意義，對電力系統進行適當的無功補償，可以穩定電網電壓，提高功率因數，提高設備利用率，減小電網有功功率損耗，提高輸電能力，平衡三相功率，為系統提供電壓支撐，提高系統運行安全性。隨著工業的發展，電力系統容量和規模的不斷擴大，對電能質量的要求越來越高；如《應用能源技術》2006年第4期(總第100期)公開的“無功補償裝置的現狀和發展趨勢”中所述的SVC(靜止無功補償器)和SVG(靜止無功發生器)取代了上個世紀普遍使用的同步調相機和開關投切電容器，成為了主要電力系統穩壓控制、無功功率補償設備。但是，SVC響應速度較慢、不能實現快速、平滑的無級補償，易產生諧波、占地面積大等缺點；而SVG雖然能解決SVC的相關缺點，但是生產成本高、控制難度大。

發明內容

本發明的目的是克服現有無功補償器的上述缺點，提供一種結構簡單、控制簡單、生產成本低的基于IGBT的三相靜止無功補償器。

實現本發明目的的三相靜止無功補償器由三個相同的基于IGBT的單相靜止無功補償器構成，所述三個相同的單相靜止無功補償器的外接端子分別為三相靜止無功補償器的外接端子，三個相同的單相靜止無功補償器的零線端子連接在一起作為三相靜止無功補償器的公共點，所述的單相靜止無功補償器由一個IGBT工作模塊組、一個IGBT保護模塊組、一個電抗器、一個電容器及一個電流電壓采集裝置構成，所述的每個IGBT模塊組均由其發射極相連接的兩個相同的IGBT模塊反向串聯構成；工作模塊組的一個集電極穿過電流電壓采集裝置后為單相靜止無功補償器的外接端子，其另一個集電極與電抗器的一端及保護模塊組中的一個集電極連接在一起，所述電抗器的另一端與電容器的一端連接在一起，電容器的另一端與保護模塊組中的另一個集電極連接后為單相靜止無功補償器的零線端子。

本發明的基于IGBT的三相靜止無功補償器工作原理如下：

三相靜止無功補償器并聯連接在三相電網中。

1、通過電流電壓采集裝置采集三相電網中每一相的電壓、電流信號，送給IGBT模塊組的控制回路。

2、通過控制回路發出指令，分別調節三個IGBT工作模塊組的脈沖寬度，自動調整三相電網中每一相各自所需補償無功。

3、IGBT保護模塊組與電抗器、電容器構成續流回路。

本發明的主要優點是：

1、利用IGBT作開關器件，可分別調節輸送到電網側的三相無功電流的大小，對三相或單相電網進行快速動態平滑無級的無功補償，穩定電壓，輸出波形為正弦波。

2、續流回路中的電抗器，電感量小，生產成本低。

3、電路結構簡單、控制方法比SVG相對來說簡單許多，運行穩定可靠，解決了SVG無功發生器成本高、控制難度大的問題。

4、本發明有三相同時升壓、三相分相升壓、單相調壓等三種電壓提升方式，可以自動調整電壓三相不平衡，相序自適應，解決了現有的各種無功補償裝置在電力系統三相負荷不對稱時，經常出現過補償和欠補償等問題。

5、應用范圍寬，可應用于各種電壓等級的電網中。

下面結合實施例對本發明方法做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1本基于IGBT的三相靜止無功補償器電路圖

具體實施方式：

參見圖1，本三相靜止無功補償器由三個相同的基于IGBT的單相靜止無功補償器構成，所述三個相同的單相靜止無功補償器的外接端子分別為三相靜止無功補償器的外接端子A、B、C，三個相同的單相靜止無功補償器的零線端子N連接在一起作為三相靜止無功補償器的公共點，所述的A相回路的單相靜止無功補償器，由一個IGBT工作模塊組T1、一個IGBT保護模塊組T2、一個電抗器L1、一個電容器C1及一個電流電壓采集裝置H1構成，所述的T1和T2均由其發射極相連接的兩個相同的IGBT模塊反向串聯構成；T1的一個集電極穿過電流電壓采集裝置構成單相靜止無功補償器的外接端子A，其另一個集電極與電抗器L1的一端及T2的一個集電極連接在一起；所述電抗器L1的另一端與電容器C1的一端連接在一起，電容器C1的另一端與T2的另一個集電極連接后為A相回路的單相靜止無功補償器的零線端子N。