[發明專利]一種基于磁控電抗器的無功補償控制系統及方法

在審

• 申請號: 201811057258.X
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN108988354A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 李璽;汪鵬;段倫峰;蘇將濤;王東華;李鵬;趙勇;劉松;亓立紅;李娜;董子郁;李春彥;郭紅軍;高森;呂波;葛華
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司萊蕪供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 劉雪萍

1.一種基于磁控電抗器的無功補償的控制系統，其特征在于，包括無功補償子系統（1）和相位差檢測模塊（4），所述無功補償子系統（1）分別連接有電流采樣模塊（2）和電壓采樣模塊（3），電流采樣模塊（2）和電壓采樣模塊（3）分別與相位差檢測模塊（4）連接；相位差檢測模塊（4）通過檢測驅動模塊（11）與無功補償子系統（1）連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于磁控電抗器的無功補償的控制系統，其特征在于，無功補償子系統（1）包括磁控電抗器（1.2）、無功功率源電容（C）、電網電源（1.1）和負載（RV），無功功率源電容（C）和負載（RV）并聯在磁控電抗器（1.2）的一側，磁控電抗器（1.2）連接到電網電源（1.1），磁控電抗器（1.2）包括主鐵芯和四個線圈，所述主鐵芯分為兩個半鐵芯柱，四個線圈分別對稱的繞在兩個半鐵芯柱上，每個半鐵芯柱的上下兩繞組各有一個抽頭，抽頭之間分別連接有晶閘管，不同鐵芯柱上的上下兩個繞組交叉連接后并聯到電網電源（1.1），交叉點的兩端橫跨設置有續流二極管。

3.根據權利要求1所述的一種基于磁控電抗器的無功補償的控制系統，其特征在于，相位差檢測模塊（4）包括第一乘法器（4.2）、第二乘法器（4.3）和控制器（4.6），電流采集模塊（2）分別與第一乘法器（4.2）和第二乘法器（4.3）連接，電壓采集模塊（3）與第二乘法器（4.3）連接，電壓采集模塊（）的輸出端還通過移相器（4.1）與第一乘法器（4.2）連接，第一乘法器（4.2）和第二乘法器（4.3）分別通過低通濾波器（4.4）與控制器（4.6）連接，控制器（4.6）進行反正切運算輸出相位差信號分別通過檢測驅動模塊（11）連接到晶閘管（T1）的驅動端。

4.根據權利要求3所述的一種基于磁控電抗器的無功補償的控制系統，其特征在于，低通濾波器（4.4）還通過過零檢測電路與控制器（4.6）連接；

所述過零檢測電路包括過零比較器（U5），低通濾波器（4.4）的輸出端通過串聯連接的第七電阻（R7）和第八電阻（R8）連接到過零比較器（U5）的負輸入端，過零比較器（U5）的負輸入端還通過第十電阻（R10）連接有正電源（+15v），正電源（+15v）還通過第九電阻（R9）連接到過零比較器（U5）的正輸入端；正電源（+15v）還通過第十三電阻（R13）連接到過零比較器（U5）的輸出端，過零比較器（U5）的輸出端連接到控制器（4.6）；

第七電阻（R7）和第八電阻（R8）連接點連接有第二二極管（D2）的陰極，第二二極管（D2）的陽極接地；過零比較器（U5）的正輸入端通過第十二電阻（R12）接地，過零比較器（U5）的正輸入端還通過第十一電阻（R11）連接到過零比較器（U5）的輸出端，過零比較器（U5）的正電源端連接正電源（+15v），過零比較器（U5）的負電源端連接有負電源（-15v）。

5.根據權利要求3所述的一種基于磁控電抗器的無功補償的控制系統，其特征在于，檢測驅動模塊（11）包括晶閘管導通檢測電路和晶閘管驅動電路，所述晶閘管導通檢測電路與晶閘管驅動電路連接。

6.根據權利要求5所述的一種基于磁控電抗器的無功補償的控制系統，其特征在于，晶閘管導通檢測電路包括電壓互感器（PT1），所述電壓互感器（PT1）的一次側與晶閘管（T1）連接，電壓互感器（PT1）的二次側通過橋式整流連接有電壓比較器（U2）的正輸入端，電壓比較器（U2）的輸出端連接有光電耦合器（U1），光電耦合器（U1）的輸出端與晶閘管驅動電路連接。

7.根據權利要求6所述的一種基于磁控電抗器的無功補償的控制系統，其特征在于，晶閘管驅動電路包括三極管（Q1）和脈沖變壓器（U3），光電耦合器（U1）的輸出端與三極管（Q1）的基極連接，三極管（Q1）的發射極通過第四電阻（R4）接地，第四電阻（R4）并聯在脈沖變壓器（U3）的一次側，脈沖變壓器（U3）的二次側一端連接到晶閘管（T1）的陽極，脈沖變壓器（U3）的二次側另一端通過第一二極管（D1）連接到晶閘管（T1）的驅動端，三極管（Q1）的集電極通過第五電阻（R5）連接到正電源（+15v）。