[實用新型]多重化中容量靜止無功發(fā)生器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420600560.6
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN204190391U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設計）人: 王俊杰;姚鋼;周荔丹;陳榕
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區(qū)勝業(yè)電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 劉孟斌

技術領域

本實用新型涉及無功功率補償裝置，具體是一種多重化中容量靜止無功發(fā)生器。

背景技術

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力電子技術的普及與進步導致一些非線性、沖擊性無功負荷逐年增長，造成系統(tǒng)中無功功率變化劇烈。在電力系統(tǒng)中無功儲備不足會導致系統(tǒng)功率因數(shù)降低、電壓下降、線路損耗增加、三相不平衡等，從而影響電能質(zhì)量，嚴重時甚至會威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，使電網(wǎng)發(fā)生崩潰，造成重大損失。目前，國內(nèi)無功補償技術的推廣，電能傳輸?shù)姆€(wěn)定性要求越來越高，因此對動態(tài)無功補償裝置提出了更高的要求。

近二十多年來，靜止無功補償裝置在世界市場范圍內(nèi)穩(wěn)定而迅速的增長，靜止無功補償裝置即Static?Var?Compensator—SVC，SVC往往是專指使用晶閘管器件的靜止無功補償裝置，包括：晶閘管控制電抗器即Thyristor?Controlled?Reactor—TCR和晶閘管投切電容器即Thyristor?Switehed?capacitor—TSC，以及這兩者的混合裝置即TCR+TSC，或者晶閘管控制電抗器與固定電容器即Fixede?Capacitor—FC或機械投切電容即Mechanieally?Switched?Capacitor—MSC混合使用的裝置，如TCR+FC、TCR+MSC等。SVC的重要特性是它能連續(xù)調(diào)節(jié)補償裝置的無功功率，因此可以對無功功率進行動態(tài)補償，使補償點的電壓接近維持不變，其快速的響應，適中的價格，使其在電力系統(tǒng)中得以迅速的推廣，其不足之處在于諧波成分大，需要大電感、大電容等元件，而且只有在感性工況下才連續(xù)可調(diào)。隨著電力電子技術的進一步發(fā)展，近年來出現(xiàn)了采用自換相變流電路的靜止無功補償裝置，通常稱為靜止無功發(fā)生器即Static?Var?Generator—SVG。SVG不但克服了SVC響應速度慢、運行損耗和噪音大、維護困難等缺點，而且可以實現(xiàn)從感性到容性無功功率的寬范圍連續(xù)補償，另外還可以抑制負載不平衡所產(chǎn)生的負序無功電流，及抑制電流突變，降低諧波等功能，已經(jīng)在電力系統(tǒng)中及柔性輸電技術中得到了認可，隨著電力電子技術的快速發(fā)展，SVG已經(jīng)成為智能無功功率補償領域的發(fā)展趨勢。

現(xiàn)有的無功功率補償裝置存在以下缺陷：第一，現(xiàn)有的無功功率補償裝置單機SVG容量不夠大，而大容量SVG設計復雜、散熱難度大的不足；第二，現(xiàn)有的無功功率補償裝置無功容量和空間利用效率均較低。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種多重化中容量靜止無功發(fā)生器，主要解決現(xiàn)有技術中存在的單機SVG容量不夠大，而大容量SVG設計復雜、散熱難度大的不足的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：?

多重化中容量靜止無功發(fā)生器，包括雙DSP電路、FPGA電路、電壓電流采樣電路、SCI、TFT液晶觸摸屏、開關電源、LCL并網(wǎng)濾波器、軟啟動、三相全橋電壓逆變電路，三相380V交流電源經(jīng)隔離變壓器輸入開關電源作為系統(tǒng)電路板卡電源，觸發(fā)軟啟動部分的軟啟動經(jīng)逆變模塊部分的LCL并網(wǎng)濾波器整流至逆變電路直流側電壓使其穩(wěn)定，電壓電流采樣電路將電壓、電流采樣值發(fā)送至FPGA電路，同時將電壓、電流采樣值經(jīng)SCI?送至TFT液晶觸摸屏；FPGA電路將電壓、電流采樣值發(fā)送至雙DSP電路，經(jīng)過計算發(fā)出PWM至IGBT驅動板并驅動三相全橋電壓逆變電路，三相全橋電壓逆變電路輸出無功電流通過LCL并網(wǎng)濾波器并入電網(wǎng)。

具體地，雙DSP電路、FPGA電路、電壓電流采樣電路、SCI?、TFT液晶觸摸屏與三相全橋電壓逆變電路組成主控制電路。在系統(tǒng)發(fā)生故障時，雙DSP電路發(fā)出IGBT觸發(fā)脈沖信號，經(jīng)FPGA電路進行信號互鎖及故障反饋保護，將采樣獲得的實時電壓、電流采樣值通過SCI送至TFT液晶觸摸屏，雙DSP電路將PWM送入三相全橋電壓逆變電路。

更具體地，雙DSP電路中的DSP采用TMS320F28335浮點型DSP，內(nèi)部工作頻率為30MHz，供電電源為3.3V，內(nèi)核電壓為1.9V，16通道12位轉換率的AD，串行數(shù)據(jù)口，3個CPU定時器，18路PWM輸出通道，具有PWM死區(qū)控制。

更具體地，F(xiàn)PGA電路中的FPGA采用EP1C可編程邏輯門陣列。

更具體地，IGBT驅動板包括IGBT驅動芯片、光耦隔離與驅動放大電路，IGBT驅動芯片采用安捷倫HCPL-316JIGBT驅動芯片。