[發(fā)明專利]一種基于H橋級聯(lián)的大容量電容器組投切裝置

在審

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• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114977207A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周富強(qiáng);胡鵬飛;鄭思源;杜洪川;賁懷建;錢昊;韓筱慧;倪振強(qiáng);周一飛;徐浩
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司嘉興供電公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 施雨婧

本發(fā)明公開了一種基于H橋級聯(lián)的大容量電容器組投切裝置，包括：整流模塊，依次通過軟起濾波模塊和變壓器連接低壓母線，包括若干整流單元；級聯(lián)逆變模塊，與整流模塊之間連接有儲能模塊，包括若干級聯(lián)逆變單元；級聯(lián)逆變單元的輸出端連接耦合變壓器的輸入端，耦合變壓器的輸出端并聯(lián)有旁路斷路器并接入電容器組回路，電容器組回路通過軟起模塊連接低壓母線；控制器，向整流模塊和級聯(lián)逆變模塊輸出調(diào)制信號。本發(fā)明的投切裝置可以視為串聯(lián)在低壓母線和電容器組之間幅值、相位可控的電壓源，根據(jù)負(fù)荷變化動態(tài)調(diào)節(jié)輸出電壓，間接調(diào)節(jié)電容器組兩端電壓，從而實現(xiàn)電容器輸出補(bǔ)償無功電流的無級調(diào)節(jié)，減少了電路頻繁投切開斷易發(fā)生故障的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無功補(bǔ)償設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于H橋級聯(lián)的大容量電容器組投切裝置。

背景技術(shù)

并聯(lián)電容器組以其結(jié)構(gòu)簡單、裝置可靠、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是目前變電站最常用的無功補(bǔ)償裝置。但由于每個電容器組容量固定，所能提供的無功電流為一固定值，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)生變化時，易出現(xiàn)“過補(bǔ)償”、“欠補(bǔ)償”和“諧振”等問題。為使電容器組補(bǔ)償容量與當(dāng)前負(fù)荷相匹配，需通過斷路器控制投入電容器組的數(shù)量，目前常用的斷路器有真空斷路器和SF6斷路器兩種。真空斷路器頻繁通斷時易發(fā)生密封性下降等缺陷，SF6斷路器在開斷電流時，SF6氣體會發(fā)生電解，產(chǎn)生毒性物質(zhì)，因此斷路器都有一定的開斷次數(shù)。如何解決上述電容器組補(bǔ)償容量難以動態(tài)控制，斷路器在頻繁開斷下易發(fā)生損壞等問題，已成為目前研究的重點(diǎn)。

在中國專利文獻(xiàn)上公開的“無功補(bǔ)償電路及無功補(bǔ)償裝置”，其公開號為CN107482640A，公開日期為2017-12-15，包括：電容器；用于投切電容器的投切開關(guān)，投切開關(guān)與電容器串聯(lián)，投切開關(guān)包括并聯(lián)的電磁繼電器、磁保持繼電器，電磁繼電器為常開狀態(tài)，磁保持繼電器為常閉狀態(tài)；控制器，與電磁繼電器、磁保持繼電器分別連接；當(dāng)控制器輸出正向驅(qū)動電流時，電磁繼電器先于磁保持繼電器閉合，電容器接入電路；當(dāng)控制器停止輸出正向驅(qū)動電流時，電磁繼電器斷開，磁保持繼電器保持閉合狀態(tài)，電容器保持接入電路狀態(tài)；當(dāng)控制器輸出反向驅(qū)動電流時，磁保持繼電器斷開，電容器與電路斷開。但是該技術(shù)是對裝置投切部分的技術(shù)改進(jìn)來延長使用壽命；由于每個電容器組容量固定，所能提供的無功電流為一固定值，然而當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)生變化時，所需的補(bǔ)償容量也隨負(fù)荷變化而變化，因此仍然需要頻繁進(jìn)行投切進(jìn)行調(diào)節(jié)，并沒有解決對電容器組補(bǔ)償容量進(jìn)行動態(tài)控制的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中不投切電容器組時無功補(bǔ)償容量不變易導(dǎo)致過補(bǔ)償及欠補(bǔ)償?shù)膯栴}，以及投切電容器組時隨負(fù)荷變化投切過于頻繁從而降低使用壽命的問題；提供了一種基于H橋級聯(lián)的大容量電容器組投切裝置，作為串聯(lián)在低壓母線和電容器組之間幅值、相位可控的電壓源，根據(jù)負(fù)荷變化動態(tài)調(diào)節(jié)輸出電壓，間接調(diào)節(jié)電容器組兩端電壓，使電容器組發(fā)出的無功電流隨負(fù)荷變化而變化。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于H橋級聯(lián)的大容量電容器組投切裝置，包括：

整流模塊，所述整流模塊依次通過軟起濾波模塊和變壓器連接低壓母線，包括若干整流單元；

級聯(lián)逆變模塊，所述級聯(lián)逆變模塊與整流模塊之間連接有儲能模塊，包括若干級聯(lián)逆變單元；

電容器組回路，級聯(lián)逆變單元的輸出端連接耦合變壓器的輸入端，耦合變壓器的輸出端并聯(lián)有旁路斷路器并接入電容器組回路，電容器組回路通過軟起模塊連接低壓母線；

控制器，用于檢測低壓母線和電容器組回路的狀態(tài)并向整流模塊和級聯(lián)逆變模塊輸出調(diào)制信號。