[發(fā)明專利]無(wú)功補(bǔ)償及三相平衡裝置以及快速響應(yīng)算法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910223166.2
• 申請(qǐng)日: 2019-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN110011325B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹陸軍;李俊;嚴(yán)良占
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽一天電能質(zhì)量技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18;H02J3/26
• 代理公司: 合肥洪雷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34164
• 代理人: 孫小華

1.無(wú)功補(bǔ)償及三相平衡裝置，包括多個(gè)補(bǔ)償模塊組成的補(bǔ)償系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其特征在于：

所述補(bǔ)償模塊包括“嵌入組合式”的電容器和相應(yīng)的串聯(lián)晶閘管，即先將控制電容器投切的晶閘管主開關(guān)與電容器串聯(lián)組成支路，再組成角接電路的方式分別接于系統(tǒng)三相之間，且加入輔助開關(guān)電路；

所述補(bǔ)償模塊從內(nèi)部主電路接線方式上分為I類模塊與II類模塊，I類模塊接法為正序，用于在相間電壓的正向電壓峰值時(shí)投/切，II類模塊接法為負(fù)序，用于在相間電壓的負(fù)向電壓峰值時(shí)投/切；

所述控制系統(tǒng)包括AD采樣模塊和開關(guān)控制模塊：

其中所述AD采樣模塊分別與系統(tǒng)三相或者各補(bǔ)償電容器連接，用于對(duì)三相系統(tǒng)電壓U_AB、U_BC、U_CA、三個(gè)電容器電壓U_C1、U_C2、U_C3、三個(gè)補(bǔ)償電流I₁、I₂、I₃進(jìn)行采樣；

所述開關(guān)控制模塊分別與各主晶閘管或者各輔助IGBT連接，用于產(chǎn)生各主晶閘管以及各輔助IGBT的開通脈沖信號(hào)；

所述補(bǔ)償系統(tǒng)中有一個(gè)主模塊，其它模塊均為從模塊，主模塊除采樣每個(gè)補(bǔ)償模塊的系統(tǒng)電壓、電容器電壓、補(bǔ)償電流外，還采樣外部負(fù)載電流IL_A、IL_B、IL_C電流，用于計(jì)算所需要補(bǔ)償容量；

所述控制系統(tǒng)還包括通信模塊：通信模塊連接主模塊與各從模塊，以及各主、從模塊與HMI人機(jī)界面，用于主、從模塊間或者模塊與HMI人機(jī)界面之間通信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)功補(bǔ)償及三相平衡裝置，其特征在于，每一個(gè)所述電容器與晶閘管主開關(guān)串聯(lián)，組成支路中的晶閘管主開關(guān)和電容器分別并聯(lián)輔助IGBT和輔助電阻串聯(lián)支路，其中晶閘管與電容器串聯(lián)組成補(bǔ)償主電路，用于提供無(wú)功容量，晶閘管主開關(guān)并聯(lián)的輔助IGBT和輔助電阻串聯(lián)支路組成輔助充電電路，電容器并聯(lián)的輔助IGBT和輔助電阻串聯(lián)支路組成輔助放電電路，輔助充/放電電路用于在主晶閘管處于退出狀態(tài)時(shí)來(lái)維持電容器上的電壓，以保持退出后隨時(shí)可投的“備用”狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)功補(bǔ)償及三相平衡裝置，其特征在于，所述主模塊與各從模塊間通過(guò)兩路CAN網(wǎng)進(jìn)行通信，其中CAN1通道用于主模塊向從模塊下發(fā)投/切指令，CAN2通道用于從模塊向主模塊以及HMI人機(jī)界面回傳狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)功補(bǔ)償及三相平衡裝置，其特征在于，所述補(bǔ)償系統(tǒng)包括21個(gè)補(bǔ)償模塊，每個(gè)補(bǔ)償模塊中包括3個(gè)支路,分別連接于三相之間，所有的補(bǔ)償模塊依次編號(hào)為N＝1～21,模塊內(nèi)部接于U_AB間的支路編號(hào)與補(bǔ)償模塊編號(hào)同為N，接于U_BC間為N+21，接于U_CA間為N+42，支路總數(shù)為63個(gè)；30kVA I類模塊簡(jiǎn)寫為30kI，30kVA II類模塊簡(jiǎn)寫為30kII，按先I類模塊后II類模塊且I類與II類數(shù)目相同。

5.如1-4任意一所述的無(wú)功補(bǔ)償及三相平衡裝置的快速響應(yīng)算法，其特征在于，包括：

當(dāng)晶閘管開關(guān)可投入的電容器直流電壓下限電容器直流電壓晶閘管開關(guān)可投入的電容器直流電壓上限，

且晶閘管開關(guān)投入的最小相位角度系統(tǒng)電壓相位角度晶閘管開關(guān)投入的最大角度時(shí)，

上述兩個(gè)條件共同滿足組成晶閘管開關(guān)的投入時(shí)機(jī)，

還包括

當(dāng)晶閘管開關(guān)退出的最小相位角度系統(tǒng)電壓相位角度晶閘管開關(guān)退出的最大角度時(shí)，切除晶閘管開關(guān)；

還包括

當(dāng)電容器直流電壓該電容器并聯(lián)輔助IGBT投入電壓，

電容器并聯(lián)輔助IGBT投入，

當(dāng)電容器直流電壓該電容器并聯(lián)輔助IGBT分?jǐn)嚯妷海?/p>

電容器并聯(lián)輔助IGBT退出，

還包括

當(dāng)電容器電壓下限值電容器直流電壓電容器電壓上限值，晶閘管并聯(lián)輔助IGBT投入，

還包括

在補(bǔ)償模塊剛開始上電時(shí)，

當(dāng)晶閘管第一次投入電壓負(fù)值電容器直流電壓晶閘管第一次投入電壓時(shí)，投入晶閘管開關(guān)。