[發(fā)明專利]一種能抑制Δ型連接內(nèi)部環(huán)流的STATCOM

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210551842.7
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103036237A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王宏英;畢平勁;蔣紹濤;梅震;羅運成
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18;H02J3/26
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種能抑制△型連接內(nèi)部環(huán)流的STATCOM，它適用于不對稱電網(wǎng)的諧波抑制和無功補償。?

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，大功率電力電子裝置、電弧爐等非線性負載得到了廣泛應(yīng)用，同時也給電網(wǎng)帶來了越來越嚴重的無功問題和諧波污染，此外，不平衡負荷和非對稱性短路故障都會使三相電網(wǎng)不平衡。上述因數(shù)都會使電網(wǎng)電壓波動、電流波形發(fā)生畸變、電能質(zhì)量下降并威脅電網(wǎng)的安全。而STATCOM(STATicsynchronous?COMpensator)能連續(xù)動態(tài)的向電網(wǎng)注入感性或容性無功功率，實時改善電力系統(tǒng)無功分布，從而能在給定范圍內(nèi)實現(xiàn)電壓穩(wěn)定控制，抑制系統(tǒng)低頻振蕩和動態(tài)過壓，抑制諧波并補償不平衡電壓，改善電能質(zhì)量。?

現(xiàn)代STATCOM(STATic?synchronous?COMpensator)的主電路拓撲多采用鏈式結(jié)構(gòu)，用IGBT（或IGCT、IEGT）組成H橋整流逆變的鏈接單元，用多個鏈接單元組成鏈接串，將三個鏈接串分別與三個連接電抗器串聯(lián)后按三角形（△型）連接或星形（Y型）連接，再接至電網(wǎng)，用以向電網(wǎng)注入無功補償和諧波抑制電流。?

△型連接是STATCOM在工程應(yīng)用中的一種常用的連接方式，與Y型連接相比，△型連接的最顯著的優(yōu)點在于，便于對STATCOM實施分相調(diào)節(jié)，用以對電網(wǎng)實施不對稱補償。而Y型連接的STATCOM，由于受三相電流矢量和等于零的條件約束，不便于實施分相不對稱補償。?

在采用STATCOM對電網(wǎng)實施不對稱補償時，在STATCOM的△型連接內(nèi)會生成環(huán)流即零序電流和三的倍數(shù)次諧波電流，這個電流在△內(nèi)循環(huán)，若不加以有效抑制，會對STATCOM中的功率開關(guān)器件的安全構(gòu)成威脅。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種能抑制△型連?接內(nèi)部環(huán)流（即零序電流和三的倍數(shù)次諧波電流）的STATCOM，解決了電網(wǎng)實施分相不對稱補償時存在的上述問題，在STATCOM的△型連接內(nèi)接入了一個共用鐵芯的三相電抗器，用以效地抑制在△內(nèi)循環(huán)的零序電流和三的倍數(shù)次諧波電流。?

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施：?

一種能抑制△型連接內(nèi)部環(huán)流的STATCOM，包括共用鐵心的AB相線圈、BC相線圈和CA相線圈，AB相線圈的同名端通過第三鏈接串與CA相線圈的非同名端連接，CA相線圈的同名端通過第二鏈接串與BC相線圈的非同名端連接，BC相線圈的同名端通過第一鏈接串與AB相線圈的非同名端連接，AB相線圈的同名端通過第一電抗器與A相母線連接，BC相線圈的同名端通過第二電抗器與B相母線連接，CA相線圈的同名端通過第三電抗器與C相母線連接。?

如上所述的第一鏈接串、第二鏈接串和第三鏈接串均由若干個鏈接單元串聯(lián)而成，鏈接單元是直流側(cè)接有電容器的由四個功率開關(guān)器件IGBT或IGCT或IEGT組成的H橋電路。?

如上所述的第一電抗器、第二電抗器和第三電抗器均為連接電抗器或者升壓變壓器的漏抗。?

如上所述的鐵心為三柱式鐵芯，AB相線圈、BC相線圈和CA相線圈依次纏繞在三柱式鐵芯的中心柱鐵芯上，三個線圈高度之和與中心柱鐵芯的高度適配，中心柱鐵芯的橫截面積等于三柱式鐵芯的兩個邊柱鐵芯橫截面積之和，三柱式鐵芯的上下額鐵的橫截面積與兩個邊柱鐵芯橫截面積相等。?

如上所述的兩個邊柱鐵芯上均開設(shè)有氣隙。?

如上所述的中心柱鐵芯開設(shè)有氣隙。?

一種能抑制△型連接內(nèi)部環(huán)流的STATCOM，還包括用于控制第一鏈接串、第二連接串和第三鏈接串的信號采集及處理模塊、主控模塊和驅(qū)動模塊。?

在本發(fā)明中，把多個鏈接單元串聯(lián)組成鏈接串并與電感線圈串聯(lián)，將三個這樣的鏈接串與電感線圈串聯(lián)體按△型連接構(gòu)成STATCOM的主電路，將上述三個電感線圈繞在一個共用的開口鐵芯上，使三個繞組之間通過耦合增加激磁磁動勢從而大大增加線圈電感量，構(gòu)成一個共用鐵芯的三相電抗器。正是這個共用鐵芯的三相電抗器，能有效地抑制在△內(nèi)循環(huán)的零序電流和三的倍數(shù)次諧波電流。此?外，由于正序和負序電流在這個電感中不產(chǎn)生激磁磁動勢，所以，可以大大減小電抗器的體積和重量。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果是：?

1、除了能對三相電網(wǎng)實施無功補償、諧波抑制外，還能方便地實施分相調(diào)節(jié)、對三相電網(wǎng)實施不對稱補償。?

2、在利用STATCOM對三相電網(wǎng)實施不對稱補償時，能有效地抑制在△內(nèi)循環(huán)的零序電流和三的倍數(shù)次諧波電流，確保STATCOM中功率開關(guān)器件的安全。?