[實用新型]靜止同步補償器

有效

• 申請號: 201320286530.8
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN203278251U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 鐘紅豆
• 申請（專利權）人: 四川鴻智途源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 彭立瓊

技術領域

本實用新型涉及一種無功補償設備，具體涉及一種低壓有源動態無功補償設備。

背景技術

隨著電力電子的高速發展，普通的低壓無源補償設備，如靜止型動態無功補償裝置（SVC），已經無法適應如今復雜的配電系統。一方面，普通的無源補償設備不能很好的濾除系統的諧波，另一方面，普通的無源補償設備對于快速變化的沖擊性負載，容易造成過補或欠補，補償效果無法達到理想狀態，再一方面，普通的無源補償設備由于電容的壽命有限，后期維護費用大。主要存在如下缺陷：

1、低壓固定電容器組補償容量不可調。投切電容器組為分級投切，經常發生投則過補，不投則欠補的問題，使變壓器不能在最佳經濟狀態下運行，并使上端電源側線損增加，經濟效益下降。

2、投切電容相應速度慢，不能補償動態無功，即快速的負載無法補償。采用交流接觸器投切電容，相應速度慢而且會產生浪涌沖擊、操作過電壓、電弧等現象，開關及電容損壞嚴重。

3、每組電容有級差，不能連續補償，功率因數不會補償得很高

4、在有諧波的場合不能使用，會擊穿電容，造成諧振，引起電容爆炸。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種可以補償容性和感性負載的靜止同步補償器，

本實用新型的技術方案如下：

一種靜止同步補償器，包括與電流跟蹤控制電路連接的指令電流運算電路；電流跟蹤控制電路與驅動電路連接；驅動電路與主電路連接；所述的靜止同步補償器的主電路采用三相全橋電壓型PWM變流器，PWM變流器對絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）單元的開關進行控制；絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）以組為單位進行工作，接收PWM變流器的控制信號。

所述的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）每兩個為一組。

所述的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）有三組。

本實用新型由指令電流運算電路、電流跟蹤控制電路、驅動電路和主電路構成。其工作原理是：指令電流運算電路檢測出補償對象電流中的無功電流分量并將信號傳送給電流跟蹤控制電路；電流跟蹤控制電路根據指令電流運算電路得出的補償電流的指令信號，將補償電流分量的信號經過計算及轉換后向驅動電路發出控制信號，驅動電路驅動主電路中的PWM變流器動作；PWM變流器對絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）單元的開關進行控制，IGBT以組為單位進行工作，接收PWM變流器的控制信號，通過開關形式釋放電容中的電量作用到電網抗阻上產生的諧波電流；使諧波電流的諧波無功情況正好與負載側大小相同但方向相反，流入到電網與負載之間，正好與負載側諧波無功抵消，產生實際的補償電流，對交流電源輸出的電流進行補償疊加，得到理想的負載輸入電流。

本實用新型是將自換相橋式電路通過電抗器直接并聯在電網上，調節橋式電路交流側輸出電壓的相位和幅值或直接控制其交流側電流，就可以使該電路吸收或發出滿足要求的無功電流，實現動態無功補償。

本實用新型的效果在于：

1、由于采用絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）升壓斬波方式實現無功補償，沒有大容量的并聯電容器，降低了電容器與系統阻抗的諧振。

2、響應速度更快，可在極短的時間之內完成從額定容性無功功率到額定感性無功功率的相互轉換，響應速度完全可以勝任對沖擊性負荷的補償，響應時間≤5ms。

3、運行時被控制為電流源，不存在與系統阻抗發生諧振的可能性,安全性更高。

4、補償功能多樣化。使用同一套裝置，可以實現不同的多種補償功能：

①補償負載無功

②補償負載諧波

③補償負載不平衡

④同時補償負載無功、諧波和不平衡。

5、與SVC相比，諧波含量極低，對電網不會產生二次污染。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統框圖。

圖2是本實用新型的原理圖。

圖中：1～6:IGBT絕緣柵雙極型晶體管

eS（ea、eb、ec）：電網交流電源

iL（iLa、iLb、iLc）：負載輸入電流

iS（iSa、iSb、iSc）：電網交流電源輸出電流

iC（iCa、iCb、iCc）：補償電流

ic*：補償電流分量

Ls（Lsa、Lsb、Lsc）:電網抗阻

C:電容

CT：電流互感器

VT:觸發電壓

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述：