[發(fā)明專利]一種三相三橋臂配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器裝置及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710233323.9
• 申請(qǐng)日: 2017-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN106849126A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊達(dá)亮;徐勝光;吳寧;盧子廣;吳瑋欽;王慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 廣西南寧公平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司45104
• 代理人: 王素娥

本發(fā)明公開了一種三相三橋臂配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器裝置及控制方法，其具體實(shí)現(xiàn)可由預(yù)充電路、控制模塊、功率模塊、保護(hù)模塊及人機(jī)交互界面構(gòu)成。本發(fā)明的有益效果：(1)利用預(yù)充電路和反比例函數(shù)正向特性，解決裝置高壓掛網(wǎng)啟動(dòng)和升降壓所產(chǎn)生沖擊電流的問(wèn)題；(2)具有友好的人機(jī)交互界面，能實(shí)現(xiàn)裝置無(wú)功補(bǔ)償方式可選及運(yùn)行信息顯示，更具人性化、智能化；(3)可根據(jù)配電網(wǎng)電壓環(huán)境保證無(wú)功吞吐能力；(4)采用移動(dòng)指針平均濾波法和新型的逼近平波法取代傳統(tǒng)的低通濾波法，提高了算法程序的運(yùn)行效率和消除了無(wú)功電流檢測(cè)延時(shí)的問(wèn)題。本發(fā)明，降低了裝置成本，豐富了無(wú)功補(bǔ)償裝置技術(shù)內(nèi)容，對(duì)工程應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)功補(bǔ)償裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種三相三橋臂配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器裝置及控制方法。

背景技術(shù)

目前，成品的靜止同步補(bǔ)償器裝置雖然已經(jīng)存在，但其價(jià)格昂貴且工程技術(shù)并未得到公開。而靜止同步補(bǔ)償器因具無(wú)功補(bǔ)償響應(yīng)速度快、連續(xù)調(diào)節(jié)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的青睞。

現(xiàn)公開的配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器樣機(jī)裝置，仍具有許多不足，如：裝置無(wú)法直接掛網(wǎng)啟動(dòng)或啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生巨大的沖擊電流、無(wú)法完成無(wú)功電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)、單一的補(bǔ)償容量及固定的給定指令導(dǎo)致裝置智能程度低和環(huán)境適應(yīng)性差、復(fù)雜的算法濾波造成運(yùn)算效率低和抗干擾性差、“人機(jī)對(duì)話”性能差等，這些不足形成了樣機(jī)裝置未能實(shí)用化的重要因素，如何將其進(jìn)行完善，成為了工程人員關(guān)注的熱點(diǎn)。

因此，從裝置掛網(wǎng)啟動(dòng)、無(wú)功補(bǔ)償方式、功率模塊直流側(cè)電壓可控及濾波手段上合理改進(jìn)，對(duì)配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器的推廣具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)公開的配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器裝置無(wú)法掛網(wǎng)直接啟動(dòng)或啟動(dòng)造成巨大沖擊電流、無(wú)法兼容多種無(wú)功補(bǔ)償方式、無(wú)法根據(jù)配電網(wǎng)電壓環(huán)境保證補(bǔ)償能力、無(wú)法穩(wěn)定安全升降壓、無(wú)法解決使用傳統(tǒng)低通濾波法所造成的運(yùn)算量大和算法延時(shí)的問(wèn)題，提供一種三相三橋臂配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器裝置及控制方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

1.一種三相三橋臂配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器裝置，該裝置1由預(yù)充電路2、控制模塊3、功率模塊4、保護(hù)模塊5及人機(jī)交互界面6構(gòu)成。

所述預(yù)充電路2由不可控整流橋2-1、KM1接觸器2-2、限流電阻2-3和KM2接接觸器2-4構(gòu)成；其中，不可控整流橋2-1設(shè)有交流側(cè)和直流側(cè)，其交流側(cè)通過(guò)KM1接觸器2-2與配電網(wǎng)9相連，其直流側(cè)通過(guò)KM2接觸器2-4、串聯(lián)限流電阻2-3與功率模塊4的直流側(cè)電容11兩端相連；預(yù)充電路2用于裝置掛網(wǎng)啟動(dòng)，抑制沖擊電流的產(chǎn)生。

所述控制模塊3由信號(hào)采集單元3-1和數(shù)據(jù)處理單元3-2構(gòu)成；信號(hào)采集單元3-1用于采集配電網(wǎng)電壓u_ab,bc、補(bǔ)償電流i_a,b、功率模塊4的直流側(cè)電壓U_dc、負(fù)載電流i_la,lb，并將采集信號(hào)傳送至數(shù)據(jù)處理單元3-2；數(shù)據(jù)處理單元3-2用于計(jì)算軟啟動(dòng)門閥電壓U_{dc_start}、功率模塊4的直流側(cè)電壓目標(biāo)指令及處理人機(jī)交互信息，還用于對(duì)功率模塊4的直流側(cè)電壓當(dāng)前指令和電壓信號(hào)U_dc的差值經(jīng)過(guò)電壓控制器得到有功電流指令而對(duì)采集的負(fù)載電流信號(hào)i_la,lb進(jìn)行坐標(biāo)等量變換，計(jì)算出無(wú)功電流，再經(jīng)濾波得到無(wú)功電流指令還用于根據(jù)有功電流指令無(wú)功電流指令電網(wǎng)電壓相位余弦和正弦計(jì)算出三相補(bǔ)償電流指令三相補(bǔ)償電流指令與實(shí)際的三相補(bǔ)償電流信號(hào)i_a,b,c的差值經(jīng)過(guò)電流控制器獲得開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)并傳送至功率模塊4，實(shí)現(xiàn)對(duì)功率模塊4交流側(cè)補(bǔ)償電流的控制。

所述功率模塊4設(shè)有交流側(cè)和直流側(cè)，其交流側(cè)通過(guò)連KM3接觸器7、電抗器8并入配電網(wǎng)9與負(fù)載10之間，其直流側(cè)依次與電容11和不可控整流橋2-1的直流側(cè)負(fù)極及限流電阻2-3的一端相連；所述功率模塊4用于根據(jù)開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)節(jié)其三相補(bǔ)償電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電流無(wú)功的補(bǔ)償。