[發明專利]一種含有可變電容模塊的無功補償裝置及其可變電容模塊

無效

• 申請號: 201210578924.0
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103023050A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李瑜;張目
• 申請（專利權）人: 安徽天沃電氣技術有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H01G5/38
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

技術領域

本發明屬于無功補償技術領域，具體涉及一種含有可變電容模塊的無功補償裝置及其可變電容模塊。

背景技術

目前無功補償市場上主要應用的是TSC（Thyristor?Swich?Capacitor）晶閘管投切補償裝置，TSC晶閘管投切補償裝置是將總的無功量分成許多電容器組成，然后根據無功補償量的大小進行投切，這種裝置的缺點是不能連續補償，補償電容器個數多，容易出現過補或欠補的情況，補償效果不佳且補償效率低。此外市場上出現了一種SVG（Static?Var?Generator）靜態無功補償裝置，SVG無功補償裝置是利用電力電子技術而將無功補償量調制到電網上，SVG無功補償裝置的缺點是算法復雜，結構復雜且價格高。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種含有可變電容模塊的無功補償裝置，本無功補償控制裝置不但結構簡單，而且可以實現連續補償，補償效果好且補償效率高，同時本裝置的成本較低。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種含有可變電容模塊的無功補償裝置，本裝置包括控制單元、濾波單元和可變電容模塊；所述可變電容模塊包括兩個彼此并聯的電容單元，且兩個電容單元均由彼此串聯的電容和調控開關構成，兩個電容單元中的電容均為一端接地，電容的另一端與調控開關的一端相連，調控開關的另一端與濾波單元電聯接，所述調控開關中還設置有用于接收調控信號以確定調控開關啟閉狀態的調控端；所述控制單元的輸入端與母線電聯接，控制單元的輸出端與調控開關的調控端相連；所述濾波單元與三相母線中的其中一相電聯接。

同時，本發明還可以通過以下技術措施得以進一步實現：

優選的，所述控制單元包括電壓電流采樣模塊、AD轉換模塊、運算處理器、PWM信號輸出端、保護反饋驅動模塊和接口模塊構成；所述電壓電流采樣模塊與母線電聯接，且所述電壓電流采樣模塊的信號輸出端與AD轉換模塊的信號輸入端相連，AD轉換模塊的信號輸出端與運算處理器的信號輸入端相連，運算處理器與所述保護反饋驅動模塊和接口模塊均為雙向通信聯接，所述運算處理器的信號輸出端與PWM信號輸出端的信號輸入端相連，所述PWM信號輸出端的信號輸出端通過光纖與所述調控開關的調控端電聯接。

優選的，所述濾波單元包括電感和濾波電容，所述電感的一端與母線中的其中一相電聯接，電感的另一端與濾波電容串聯，濾波電容的另一端接地；所述電感與濾波電容串聯的一端還與可變電容模塊的遠離電容接地端的一端電聯接。

作為本發明的優選方案，所述調控開關為雙向可控硅，所述雙向可控硅通過第一陽極與可變電容模塊中的電容串連，雙向可控硅通過第二陽極與所述濾波單元電聯接，且雙向可控硅的控制極即為其調控端。

作為本發明的另一種優選方案，所述調控開關由一個NPN三極管和一個PNP三極管構成，所述NPN三極管的發射極和PNP三極管的發射極彼此相連后與可變電容模塊中的電容串聯，所述NPN三極管的集電極和PNP三極管的集電極彼此相連后與所述濾波單元電聯接，NPN三極管的基極和PNP三極管的基極均為調控開關的調控端，且NPN三極管的基極和PNP三極管的基極均與控制單元的輸出端電聯接。

進一步的，所述電壓電流采樣模塊由電壓互感器和電流互感器構成；所述AD轉換模塊為14位MAX128AD芯片，所述運算處理器為TMS320F2812DSP芯片。

更進一步的，所述電壓互感器和電流互感器均為型號為HOP205的霍爾傳感器。

本發明的另一個目的是提供一種可變電容模塊，本模塊包括兩個彼此并聯的電容單元，且兩個電容單元均由彼此串聯的電容和調控開關構成；兩個電容單元中的電容均為一端接地，電容的另一端與調控開關的一端相連，所述調控開關中還設置有用于接收調控信號以確定調控開關啟閉狀態的調控端；

優選的，所述調控開關為雙向可控硅，所述雙向可控硅通過第一陽極與所述電容串聯，雙向可控硅通過第二陽極呈懸置狀，所述雙向可控硅的控制極即為其調控端。

作為本發明的另一個優選方案，所述調控開關由一個NPN三極管和一個PNP三極管構成，所述NPN三極管的發射極和PNP三極管的發射極彼此相聯后再與所述電容串聯，所述NPN三極管的集電極和PNP三極管的集電極彼此相聯后呈懸置狀，NPN三極管的基極和PNP三極管的基極均為調控開關的調控端。

本發明的有益效果在于：

1）、本發明通過兩個彼此并聯的電容單元，彌補了TSC晶閘管投切補償裝置和SVG靜態無功補償裝置二者的缺點，可以實現連續補償的目的，補償效率高且造價低。