CN102931667A - 一种静止同步补偿器的补偿电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种静止同步补偿器的补偿电路，其包括：全桥逆变器P1、电容C1、霍尔电压传感器PV1、电抗器L1、电抗器L2、电抗器L3、霍尔电流传感器TA1、霍尔电流传感器TA2以及霍尔电流传感器TA3。所述静止同步补偿器通过控制器向全桥逆变器P1发送脉冲信号，利用该脉冲信号控制全桥逆变器P1中的绝缘栅双极型晶体管的开通和关闭，从而将补偿电压源输入的直流电压转换为交流电压，输入交流电网，完成对交流电网的无功补偿。本发明开关速度快，开关过程中的功率消耗小，易于进行驱动控制，提高了静止同步补偿器的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及无功补偿技术领域，尤其涉及一种静止同步补偿器的补偿电路。
背景技术
静止同步补偿器是一种并联型无功补偿的灵活柔性交流输电系统装置，它能够发出或吸收无功功率，并且其输出可以变化以控制电力系统中的特定参数，它是一种固态开关变流器，当其输入端接有电源或储能装置时，其输出端可独立发出或吸收可控的有功和无功功率，可在如下方面改善电力系统功能：动态电压控制，功率振荡阻尼，暂态稳定，电压闪变控制等。静止同步补偿器并联于电网中，相当于一个可控的无功电流源，其无功电流可以快速地跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿电网系统所需无功功率，对电网无功功率实现动态无级补偿。补偿电路在静止同步补偿器中起着关键作用，但是，传统补偿电路的开关速度低，开关过程中的功率消耗大，能通电流小，不易进行驱动控制，从而导致整个静止同步补偿器损耗较大，工作效率低。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种静止同步补偿器的补偿电路，其开关速度快，开关过程中的功率消耗小，易于进行驱动控制，提高了静止同步补偿器的工作效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种静止同步补偿器的补偿电路，其包括：全桥逆变器P1、电容C1、霍尔电压传感器PV1、电抗器L1、电抗器L2、电抗器L3、霍尔电流传感器TA1、霍尔电流传感器TA2以及霍尔电流传感器TA3；其中，所述电容C1和霍尔电压传感器PV1均并联连接在全桥逆变器P1两端，所述电抗器L1的一端、电抗器L2的一端、电抗器L3的一端用导线穿过霍尔电流传感器TA1、霍尔电流传感器TA2、霍尔电流传感器TA3后与交流电网的第一输电线A、第二输电线B及第三输电线C并联连接，电抗器L1的另一端、电抗器L2的另一端、电抗器L3的另一端均与全桥逆变器P1中的绝缘栅双极型晶体管连接。
特别地，所述静止同步补偿器的补偿电路还包括断路器DL；所述断路器DL的A相、B相和C相分别串联在电抗器L1与第一输电线A的结点之间、电抗器L2与第二输电线B的结点之间、电抗器L3与第三输电线C的结点之间。
特别地，所述静止同步补偿器的补偿电路还包括霍尔电压传感器PV2，其并联连接在断路器DL的A相与B相之间。
特别地，所述静止同步补偿器的补偿电路还包括避雷器FV1、避雷器FV2、避雷器FV3；其中，所述避雷器FV1的一端、避雷器FV2的一端及避雷器FV3的一端连接后的结点接地，避雷器FV1的另一端连接在断路器DL的A相和电抗器L1之间，避雷器FV2的另一端连接在断路器DL的B相和电抗器L2之间，避雷器FV3的另一端连接在断路器DL的C相和电抗器L3之间。
本发明中静止同步补偿器通过控制器向全桥逆变器P1发送脉冲信号，利用该脉冲信号控制全桥逆变器P1中的绝缘栅双极型晶体管的开通和关闭，从而将补偿电压源输入的直流电压转换为交流电压，输入交流电网，完成对交流电网的无功补偿。本发明易于静止同步补偿器进行驱动控制，提高了静止同步补偿器的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的静止同步补偿器的补偿电路结构图；
图2为本发明实施例提供的全桥逆变器结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的静止同步补偿器的补偿电路结构图。
本实施例中静止同步补偿器的补偿电路包括：全桥逆变器P1、电容C1、霍尔电压传感器PV1、电抗器L1、电抗器L2、电抗器L3、霍尔电流传感器TA1、霍尔电流传感器TA2以及霍尔电流传感器TA3。
所述电容C1和霍尔电压传感器PV1均并联连接在全桥逆变器P1两端，所述电抗器L1的一端、电抗器L2的一端、电抗器L3的一端用导线穿过霍尔电流传感器TA1、霍尔电流传感器TA2、霍尔电流传感器TA3后与交流电网的第一输电线A、第二输电线B及第三输电线C并联连接，电抗器L1的另一端、电抗器L2的另一端、电抗器L3的另一端均与全桥逆变器P1中的绝缘栅双极型晶体管连接。
本实施例中静止同步补偿器的补偿电路还包括：断路器DL、霍尔电压传感器PV2、避雷器FV1、避雷器FV2及避雷器FV3。
所述断路器DL的A相、B相和C相分别串联在电抗器L1与第一输电线A的结点之间、电抗器L2与第二输电线B的结点之间、电抗器L3与第三输电线C的结点之间。所述霍尔电压传感器PV2，其并联连接在断路器DL的A相与B相之间。所述避雷器FV1的一端、避雷器FV2的一端及避雷器FV3的一端连接后的结点接地，避雷器FV1的另一端连接在断路器DL的A相和电抗器L1之间，避雷器FV2的另一端连接在断路器DL的B相和电抗器L2之间，避雷器FV3的另一端连接在断路器DL的C相和电抗器L3之间。
如图2所示，图2为本发明实施例提供的全桥逆变器结构图。本实施例中全桥逆变器P1包括：绝缘栅双极型晶体管Q1、绝缘栅双极型晶体管Q2、绝缘栅双极型晶体管Q3、绝缘栅双极型晶体管Q4、绝缘栅双极型晶体管Q5、绝缘栅双极型晶体管Q6、电容C1，以及并联在绝缘栅双极型晶体管Q1的栅极和集电极之间的二极管D1、并联在绝缘栅双极型晶体管Q2的栅极和集电极之间的二极管D2、并联在绝缘栅双极型晶体管Q3的栅极和集电极之间的二极管D3、并联在绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极和集电极之间的二极管D4、并联在绝缘栅双极型晶体管Q5的栅极和集电极之间的二极管D5、并联在绝缘栅双极型晶体管Q6的栅极和集电极之间的二极管D6。
所述绝缘栅双极型晶体管Q1的发射极与绝缘栅双极型晶体管Q4的集电极连接，绝缘栅双极型晶体管Q2的发射极与绝缘栅双极型晶体管Q5的集电极连接，绝缘栅双极型晶体管Q3的发射极与绝缘栅双极型晶体管Q6的集电极连接，所述绝缘栅双极型晶体管Q1的集电极与绝缘栅双极型晶体管Q2的集电极、绝缘栅双极型晶体管Q3的集电极连接后的结点为第一结点，所述绝缘栅双极型晶体管Q4的发射极与绝缘栅双极型晶体管Q5的发射极、绝缘栅双极型晶体管Q6的发射极连接后的结点为第二结点，所述第一结点连接电容C1的一端，所述第二结点连接电容C1的另一端。
本实施例中所述绝缘栅双极型晶体管Q1的发射极与绝缘栅双极型晶体管Q4的集电极连接的结点连接电抗器L1，所述绝缘栅双极型晶体管Q2的发射极与绝缘栅双极型晶体管Q5的集电极连接的结点连接电抗器L2，所述绝缘栅双极型晶体管Q3的发射极与绝缘栅双极型晶体管Q6的集电极连接的结点连接电抗器L3。
本发明的工作过程如下：静止同步补偿器根据检测到的交流电网的无功计算出逆变电压移相角，然后根据该移相角向绝缘栅双极型晶体管Q1的栅极、绝缘栅双极型晶体管Q2的栅极、绝缘栅双极型晶体管Q3的栅极、绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极、绝缘栅双极型晶体管Q5栅极、绝缘栅双极型晶体管Q6栅极发送脉冲信号，通过控制绝缘栅双极型晶体管Q1、绝缘栅双极型晶体管Q2、绝缘栅双极型晶体管Q3、绝缘栅双极型晶体管Q4、绝缘栅双极型晶体管Q5及绝缘栅双极型晶体管Q6的开通和关闭，将补偿电压源输出的直流电压转换为交流电压，并将该交流电压经过电抗器L1、电抗器L2、电抗器L3处理后，补偿给交流电网。其中，所述霍尔电压传感器PV1用于实时测量电容C1两端的电压。所述霍尔电压传感器PV2用于实时测量系统中A相与B相的电压。所述霍尔电流传感器TA1、霍尔电流传感器TA2以及霍尔电流传感器TA3用于检测全桥逆变器P1输出的补偿电流大小，并将其反馈给静止同步补偿器的控制器。所述断路器DL用于根据静止同步补偿器的控制器输出开关信号，控制静止同步补偿器与交流电网的连接。
本发明的开关速度快，开关过程中的功率消耗小，易于进行驱动控制，提高了静止同步补偿器的工作效率。
上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种静止同步补偿器的补偿电路，其特征在于，包括：全桥逆变器P1、电容C1、霍尔电压传感器PV1、电抗器L1、电抗器L2、电抗器L3、霍尔电流传感器TA1、霍尔电流传感器TA2以及霍尔电流传感器TA3；其中，所述电容C1和霍尔电压传感器PV1均并联连接在全桥逆变器P1两端，所述电抗器L1的一端、电抗器L2的一端、电抗器L3的一端用导线穿过霍尔电流传感器TA1、霍尔电流传感器TA2、霍尔电流传感器TA3后与交流电网的第一输电线A、第二输电线B及第三输电线C并联连接，电抗器L1的另一端、电抗器L2的另一端、电抗器L3的另一端均与全桥逆变器P1中的绝缘栅双极型晶体管连接。
2.根据权利要求1所述的静止同步补偿器的补偿电路，其特征在于，还包括断路器DL；所述断路器DL的A相、B相和C相分别串联在电抗器L1与第一输电线A的结点之间、电抗器L2与第二输电线B的结点之间、电抗器L3与第三输电线C的结点之间。
3.根据权利要求2所述的静止同步补偿器的补偿电路，其特征在于，还包括霍尔电压传感器PV2，其并联连接在断路器DL的A相与B相之间。
4.根据权利要求3所述的静止同步补偿器的补偿电路，其特征在于，还包括避雷器FV1、避雷器FV2、避雷器FV3；其中，所述避雷器FV1的一端、避雷器FV2的一端及避雷器FV3的一端连接后的结点接地，避雷器FV1的另一端连接在断路器DL的A相和电抗器L1之间，避雷器FV2的另一端连接在断路器DL的B相和电抗器L2之间，避雷器FV3的另一端连接在断路器DL的C相和电抗器L3之间。
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