[實用新型]一種可控串聯補償裝置

有效

• 申請號: 201420109892.4
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN203722236U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 康龍云;陶思念;林玉健
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及串聯補償技術，具體涉及可控串聯補償裝置及其控制方法。?

背景技術

目前研究應用較多的可控串聯補償技術主要有晶閘管控制串聯電容器TCSC、GTO控制串聯電容器GCSC、靜止同步串聯補償器SSSC等。它們都是通過在傳輸線路中串連接入一定的設備，改變線路的靜態和動態特性，達到改善電網運行的目的。串聯補償在固定電容和電感基礎上發展來的，補償設備不改變線路電壓等級和基本拓撲結構，只改變線路阻抗和壓降。引入串聯電容，相當于增加了串聯阻抗兩端的總電壓幅值，因而線路電流隨之增加，從而使輸送功率得到增加。這三種補償技術中，TCSC和GCSC的損耗相對較小，但是它們的諧波畸變都很大而且補償范圍受到限制，SSSC的補償范圍很大、諧波畸變較小，但SSSC的峰值損耗和穩態損耗都較大而且補償裝置的重量體積都很大。這些因素使得這三種串聯補償技術應用場合受到各自技術特點的限制。?

由現有TCSC、GCSC、SSSC補償特性和損耗曲線比較可知，零補償時，所有補償器的損耗正比于管閥損耗＋電抗損耗（變壓器損耗），額定線路電流時，TCSC約為0.5%，GCSC、SSSC約為0.7～0.9%；?

補償電壓可控時，損耗是線路電流的函數，TCSC約為0.4%，GCSC約為0.6%，SSSC約為0.9%。?

實用新型內容

鑒于以上背景，為了克服現有的不足，提供了一種可控串聯補償裝置，結構簡單，容易實現，相比TCSC、GCSC有較大的補償范圍減低諧波畸變，而相比SSSC則大大簡化了補償裝置的結構，降低其損耗，在保證補償效果前提下補償裝置有更小的重量和體積，實現了這三種補償裝置各自優點的優化整合。?

為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案是：?

一種新型可控串聯補償裝置，包括串聯在a、b、c各相輸電線中的共3個完全相同的補償裝置。每個補償裝置都包括一個主電路，即每一相輸電線之間都串聯有一個主電路，這三個主電路完全相同。可控串聯補償裝置還包括控制器。從各相電流傳感器和電壓傳感器獲得的電流、電壓采樣信號接入控制器，控制器輸出的各相驅動信號分別接到各相主電路中開關管的門極。控制器通過控制開關管的動作，等效改變串聯接入輸電線之間的電容的大小，從而補償線路中的分布電感，從而達到實現電網的無功補償，改善電能質量的目的。?

上述的串聯補償裝置中，a相輸電線中串聯接入的補償裝置的主電路包括：第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第一電容、電壓傳感器和電流傳感器；第一開關管與第一二極管反并聯，第二開關管與第二二極管反并聯，第三開關管與第三二極管反并聯，第四開關管與第四二極管反并聯，第二開關管源極與第三開關管的漏極串聯形成橋臂一，第一開關管的源極與第四開關管的漏極串聯形成橋臂二。第一電容、橋臂一和橋臂二這三者并聯，其中第一電容的正極接第一開關管的漏極和第三開關管的漏極，第一電容的負極接第三開關管的源極和第四開關管的源極；電壓傳感器的輸入和第一電容并聯，電壓傳感器的輸出端?Va接控制器相應的采樣信號輸入端；電流傳感器的輸入一端接a相輸電線的入端，另一端接第二開關管的源極和第四開關管的漏極，電流傳感器a的輸出端ia接微控制器的采樣信號輸入端；第一開關管的源極和第四開關管的漏極接a相輸電線的出端。?

上述的串聯補償裝置中，控制器輸入端包括有采樣信號輸入端。依次有a相、c相電流采樣信號，a相、b相和c相電壓采樣信號。控制器的輸出端包括a相、b相和c相驅動信號輸出端。?

上述的串聯補償裝置中，所述控制器采用TI公司生產的TMS320F2812芯片實現。?

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和技術效果：本實用新型電路結構簡單，搭建簡便，這種串聯補償技術相比TCSC、GCSC有較大的補償范圍提高并降低諧波畸變，而相比SSSC則大大簡化了補償裝置的結構、降低了電能損耗，補償裝置的重量和體積更小。本實用新型主要用于高電壓、長距離輸電中補償線路的分布電感的無功補償，提高系統的靜、動態穩定性，改善線路的電能質量、加長送電距離和增大輸送能力。?

附圖說明

圖1是本實用新型的結構圖；?

圖2是可控串聯補償裝置的a相主電路；?

圖3是控制器的示意圖；?

圖4是控制器的控制邏輯圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明，但本實用新型?的實施和保護范圍不限于此。?