[發明專利]一種用于線電壓補償的SVG投切方法

有效

• 申請號: 201410418799.6
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104242317A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 曾茂良;謝俊和;羅建
• 申請（專利權）人: 成都邁碩電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 郭霞

所屬技術領域

本發明涉一種用于線電壓補償的SVG投切方法。

背景技術

我國目前城鄉10kV配電網系統，存在著供電半徑大、季節性負荷變動大、線路無功損耗大、功率因數低、無功功率不能就地平衡等問題，特別是由于工業生產中大量的非線性、沖擊性和波動性負荷的存在給電網帶來了日益嚴重的電能質量問題，嚴重的影響了電網的電壓穩定，威脅電力系統和用戶設備的正常運行。解決這些問題，對于節能降損、提高配電網供電質量和供電企業的經濟效益等方面，將取得明顯的實際效果。

為補償無功，保持配電網的線電壓穩定，無功補償技術一直以來都是電氣工程領域內的研究熱點，與SVC動態無功補償器相比，靜止無功發生器具有補償時間快、可連續補償、不易產生諧振、可以補償一定次的諧波等優點。因此，低壓SVG是目前解決上述用戶端電能質量問題的一種較佳途徑。

SVG現有技術投切判斷策略，按控制物理量分為功率因數控制方式、電壓控制方式、無功電流控制方式、無功功率控制方式和復合控制方式。所述復合控制方式又包括電壓和無功功率復合控制方式，無功功率和功率因數復合控制方式，以及電壓和功率因數復合控制方式。

配電網中的SVG基本上都是采用全控型器件(如IGBT)和PWM控制。在低壓SVG的啟動過程中，由于逆變側和網側之間連接電抗器的電感值較小，直流側有較大電容，如果不加控制直接啟動SVG則會產生很大的啟動沖擊電流，該啟動沖擊電流所引起的電氣和機械沖擊將會導致啟動失敗，甚至會威脅到設備安全。軟啟動是抑制啟動過程中的電流沖擊和直流側電壓過充等不利因素，保證SVG能夠安全平穩的啟動并順利投入工作的關鍵技術。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種用于線電壓補償的SVG投切方法，該方法在投切時，采用無沖擊軟啟動的方式，能降低對電網的沖擊，此外通過該方法，可以即時檢測負荷的無功及電壓的波動情況，進行自適應地投切，維持配電網的電壓穩定。

為了實現上述目的，本發明提供一種用于線電壓補償的SVG投切方法，該SVG包括：

第一電壓采樣模塊，用于實時采集配電網的供電線路的多點的電壓信息；

第一電流采樣模塊，用于實時采集配電網的供電線路的多點的電壓信息；

電容器組，用于為配電網提供容性無功；

主接觸器，同于將SVG與配電線可關斷的連接；

軟啟動模塊，用于輔助實現SVG的軟啟動，所述軟啟動模塊包括：軟啟動電阻和軟啟動接觸器，所述的軟啟動電阻兩端并聯連接所述軟啟動接觸器，該軟啟動接觸器用于在軟啟動過程結束之后將軟啟動電阻旁路；

三相橋式逆變電路，一端和上述電容器組連接，另一端連接軟啟動模塊；

所述軟啟動模塊一端和三相橋式逆變電路相連，另一端和祝接觸器相連；

逆變電路控制器，用于控制三相橋式逆變電路的電子開關的關斷，從而控制無功的補償量；

中控模塊，用于控制該SVG各個部件的協同工作；

該方法包括如下步驟：

(1)中控模塊判斷配電線的電壓值和頻率值是否正常；

(2)待配電線電壓值和頻率值正常時，閉合主接觸器，將SVG系統與電網連接，進入預充電階段；

(3)所述預充電階段結束后，中控模塊對采集的配電線三相電壓信號進行dq坐標變換和鎖相，獲得配電線的電壓頻率和相位信息；

(4)中控模塊利用獲得的電網電壓頻率和相位信息，通過運算產生與電網電壓同步的正弦PWM波信號，通過逆變器電路控制器輸出至三相逆變橋；

(5)采用開環控制方式逐步降低所述正弦PWM波的調制比，直至電容器組的直流側電壓達到額定電壓值，停止輸出正弦PWM波并閉合軟啟動接觸器，切除軟啟動電阻，低壓SVG的無沖擊軟啟動過程結束，進入后續運行階段。

更進一步地，步驟(2)所述的預充電過程，電網通過IGCT三相逆變橋中的反并聯二極管構成三相不控整流電路對直流側電容器充電，第二電壓采樣模塊和第二電流采樣模塊，檢測電容器組的電壓和充電電流值，待直流側電容器電壓值穩定且充電電流為零時，預充電階段結束。

優選的，所述中控模塊包括：運算單元、邏輯分析單元、反饋單元及人機交互單元，該方法在步驟(5)后還包括如下步驟：

(6)第一電壓采樣模塊和第一電流采樣模塊實時收集配電線的監測點的電壓和電流信息，并將采集到的數據傳輸到中控模塊的運算單元；

(7)運算單元將收到的電壓電流信息進行存儲，并將存儲的信息定時進行分析運算，形成平均功率因數數據；