CN102946137B - 一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法 - Google Patents
一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102946137B CN102946137B CN201210410037.2A CN201210410037A CN102946137B CN 102946137 B CN102946137 B CN 102946137B CN 201210410037 A CN201210410037 A CN 201210410037A CN 102946137 B CN102946137 B CN 102946137B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- high voltage
- switch
- frequency
- power
- voltage converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法,高压变频器故障旁路无功补偿电路,包括变频器,变频器通过进线开关与电网连接,变频器的出线端依次通过三相电抗器、出线开关连接至电机;旁路开关的进线端与变频器进线开关的进线端连接,旁路开关的出线端与变频器出线开关的出线端连接。本发明的一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法可以保证高压变频器故障自动切换到工频运行之后,高压变频器装置能根据电机负载实时补偿无功,提升网侧功率因数,改善电能质量,从而最大化的提高了变频器的利用率及保证用户的效益最大化。
Description
技术领域
本发明涉及高压变频器故障旁路控制领域,更具体的说,涉及一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法。
背景技术
随着高压变频器在电力、冶金、石油、化工等关系重大场合的节能技术广泛应用,对高压变频器的稳定性及节能效果提出了更高的要求。由若干个独立的功率单元串联的级联式高压变频器以其谐波小、单元可方便快速互换、可批量生产、维护方便等优点,受到了国内外各行业越来越多的青睐,显示出了广阔的推广前景。
单元级联式高压变频器的每一相都是由若干功率单元串联构成,整台用到的功率器件、检测器件众多,且前端还配置有一台多绕组隔离移相变压器,从而导致变频器整体故障点倍增。而高压变频器在使用的各个行业中带动的负载在整个生产过程中都是非常关键的一个环节,是不允许出现非停的,因此为了保证用户设备及生产的连续性及安全性,目前一般都采用现场配置自动或手动旁路柜的方案,即当高压变频器故障时,其立刻停机退出运行,并将负载电机自动或手动切换到工频运行,从而使得用户生产的连续性及安全性得到了保证。以上运用场合,负载电机工频运行时功率因数一般在0.7左右,且这些电机负载一般都需要长时间连续运行,中间不允许停机,从而无法对高压变频器进行故障排除处理,这样高压变频器很可能需要等一年或更长时间之后才能检修再次投运,这样变频器设备的利用效率较低,且与用户变频改造节能增效的初衷相违背。
发明内容
本发明的目的在于解决现有工频旁路方法不能为用户节能的问题,提供一种基于无功补偿的级联型高压变频器故障旁路方法,该旁路方法可以保证变频器故障旁路之后与负载电机并联,为负载补偿无功,从而将网侧功率因数由约0.7提升到0.99左右,并根据负载变化实时调节,从而在保证用户生产的连续性及安全性的前提下,使得用户的节能效益实现最大化。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案,高压变频器检测到故障后,判断故障类型,控制旁路开关,使变频器与负载电机并联,工作于无功补偿状态,提升网侧功率因数。
一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法,其特征在于: 变频器通过进线开关与电网连接,变频器的出线端依次通过三相电抗器、出线开关连接至电机;旁路开关的进线端与变频器进线开关的进线端连接,旁路开关的出线端与变频器出线开关的出线端连接。
前述的一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法,其特征在于:所述开关为真空断路器或接触器。
前述的一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法,其特征在于:在所述进线开关与电网之间连接有电流采样CT。
一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法,包括以下步骤:
1)高压变频驱动系统需要进行变频切换工频,或者高压变频器主控系统检测到故障,高压变频器立刻封锁输出脉冲,并判断是否为停机类故障(所述停机类故障包括驱动故障、通讯故障和单元控制电源故障)。若为停机类故障,立刻断开高压变频器进、出线开关,否则只断开高压变频器进线开关;
2)高压变频器主控系统发出合旁路开关命令,直接由电网给负载电机供电;
3)电机工频运行,高压变频器通过网侧电流、电压互感器采样检测电机进线电流及电网电压相位并锁相,锁相成功,并通过网侧电流判定电机工频稳定运行;
4)主控系统根据采样得到的电流及网侧电压相位计算出网侧无功功率,发出对应的无功补偿命令并通过光纤传送给所有的功率单元控制器,控制器通过控制功率单元逆变侧的IGBT,对电网进行无功补偿提升其功率因数,高压变频器工作于无功补偿状态;
5)主控系统巡检,检测到变频器停机类故障立刻封锁输出,并断开出线开关。
本发明的有益效果是:在长时间工频运行工况下,需要将变频切至工频,减少损耗;或者高压变频器故障旁路之后,高压变频器与负载电机并联,因此不会对电机的工频运行产生不良影响,即使高压变频器再次故障,也可安全的将变频器从切除,保证系统的安全性;高压变频器故障旁路之后,高压变频器作为无功补偿装置,可将网侧功率因数由约0.7提升到0.99左右,并自动根据负载变化实时调节,保证功率因数最高,从而使得用户的效益最大化,同时高压变频器的利用率也大大挺高。
附图说明
图1为现有高压变频器故障时的旁路电路结构图;
图2为本发明的电路结构图;
图3为本发明一个实施例流程图;
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述:
如图1所示,为现有高压变频器配置自动旁路开关的结构图,高压变频器的输入通过进线开关QF1与电网连接,高压变频器输出通过出线开关QF2与负载电机连接,负载电机同时通过工频旁路开关QF3与电网连接。高压变频器正常运行时,进线开关QF1、出线开关QF2闭合,工频旁路开关QF3断开,由高压变频器给负载电机供电。当高压变频器故障时,高压变频器立刻封锁输出脉冲,并同时分断进、出线开关QF1和QF2,再合旁路开关QF3,由工频电源直接给电机供电,此时高压变频器完全退出工作。
如图2所示,为本发明的故障旁路后高压变频器工作于无功补偿的结构图,高压变频器输出先通过一个三相电抗器L与出线开关QF2连接,再连接到负载电机。同时高压变频器输入电流采样CT的位置转移到进线开关QF1前端的电网侧。高压变频器正常运行时与前述一样,这里不再重复描述。而当高压变频器检测到非停机类故障时,高压变频器立刻封锁输出脉冲,同时分断进线开关QF1,再合旁路开关QF3,将负载电机切换到电网工频运行。高压变频器的三相输出端通过三相电抗器L及出线开关QF2与电网仍保持连接,此时通过高压变频器所有功率单元的逆变回路构成一套无功补偿装置,为负载提供无功补偿,从而提升网侧功率因数。其具体实施流程如图3所示,步骤如下:
1)高压变频器主控系统检测到故障,其故障包括输入过流、变压器过温、单元缺相、过压、输出过流等,变频器立刻封锁输出脉冲,并判断是否为停机类故障,若为停机类故障,立刻断开进、出线开关,否则只断开变频器进线开关,出线开关保持闭合;
2)高压变频器主控系统发出合旁路开关命令,将负载电机切换到工频,由电网直接供电;
3)电机工频运行,变频器通过网侧电流、电压互感器采样检测电机进线电流及电网电压相位并锁相,锁相成功,并通过网侧电流判断电机工频稳定运行;
4)主控系统计算出电机网侧无功功率,发出对应的无功补偿命令并通过光纤传送给所有的功率单元,对网侧进行无功补偿,提升其功率因数,变频器工作于无功补偿状态;
5)主控系统实时对高压变频器的功率单元巡检,当再次检测到故障后立刻封锁输出脉冲,并断开高压变频器出线开关。
所述停机类故障包括驱动故障、通讯故障和单元控制电源故障。
综上所述,采取本发明的基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法,可在保证用户系统稳定及安全的前提下,实现用户的效益最大化,同时使得变频器的利用率也大大的提高。
以上实施例仅用于说明本发明,并不以此限定本发明的保护范围。本领域技术人员基于本发明技术方案所做的等效变换,均属于本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法,其特征在于,变频器通过进线开关与电网连接,变频器的出线端依次通过三相电抗器、出线开关连接至电机;旁路开关的进线端与变频器进线开关的进线端连接,旁路开关的出线端与变频器出线开关的出线端连接,包括以下步骤:
1)高压变频驱动系统需要工频运行并补偿无功,或者高压变频器主控系统检测到故障,高压变频器立刻封锁输出脉冲,并判断是否为停机类故障,若为停机类故障,立刻断开高压变频器进、出线开关,否则只断开高压变频器进线开关;
2)高压变频器主控系统发合旁路开关命令,直接由电网给电机供电;
3)电机工频运行,高压变频器通过网侧电流互感器、电压互感器检测出电机进线电流及电网电压相位并锁相,锁相成功,并通过网侧电流判定电机工频稳定运行;
4)高压变频器主控系统根据采样所得到的电流及网侧电压相位计算出网侧无功功率,发出对应的无功补偿命令并通过光纤传送给所有的功率单元控制器,功率单元控制器通过控制功率单元逆变侧功率器件的开关,对电网进行无功补偿,提升其功率因数,变频器工作于无功补偿状态;
5)高压变频器主控系统巡检,当检测到停机类故障立刻封锁输出,并断开出线开关。
2.根据权利要求1所述的一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法,其特征在于:所述开关为真空断路器或接触器。
3.根据权利要求1所述的一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法,其特征在于:在所述进线开关与电网之间连接有电流互感器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210410037.2A CN102946137B (zh) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | 一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210410037.2A CN102946137B (zh) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | 一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102946137A CN102946137A (zh) | 2013-02-27 |
CN102946137B true CN102946137B (zh) | 2015-05-13 |
Family
ID=47729055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210410037.2A Active CN102946137B (zh) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | 一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102946137B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104701860A (zh) * | 2013-12-06 | 2015-06-10 | 广西大学 | 异步电动机一种并联型无功调压优化装置 |
CN103856067B (zh) * | 2014-03-31 | 2017-12-19 | 深圳市英威腾电气股份有限公司 | 一种变频器、工变频同步切换控制系统及方法 |
CN106761576A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 宝鸡市悦达石油新技术开发有限公司 | 一种油田抽油机上应用的智能控制装置 |
CN107425530A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-01 | 卧龙电气集团辽宁荣信电气传动有限公司 | 一种高压变频器和无功补偿一体化拓扑结构及方法 |
CN111509958A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-07 | 广东明阳龙源电力电子有限公司 | 一种级联型变频器旁路方法及级联型变频器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5949662A (en) * | 1995-12-12 | 1999-09-07 | Siemens Aktiengesellschaft | No-break power supply |
CN201122931Y (zh) * | 2007-11-28 | 2008-09-24 | 深圳市库马克新技术有限公司 | 大容量电机高压变频调速装置 |
CN101976954A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-16 | 中国矿业大学 | 一种消除谐波和补偿无功的变频器及方法 |
CN202231667U (zh) * | 2011-08-29 | 2012-05-23 | 重庆溢希恩真节能电力设备有限公司 | 压铸机节能器 |
-
2012
- 2012-10-24 CN CN201210410037.2A patent/CN102946137B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5949662A (en) * | 1995-12-12 | 1999-09-07 | Siemens Aktiengesellschaft | No-break power supply |
CN201122931Y (zh) * | 2007-11-28 | 2008-09-24 | 深圳市库马克新技术有限公司 | 大容量电机高压变频调速装置 |
CN101976954A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-16 | 中国矿业大学 | 一种消除谐波和补偿无功的变频器及方法 |
CN202231667U (zh) * | 2011-08-29 | 2012-05-23 | 重庆溢希恩真节能电力设备有限公司 | 压铸机节能器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102946137A (zh) | 2013-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102946136B (zh) | 一种高压变频器工频向变频无扰切换电路及其切换方法 | |
CN102946137B (zh) | 一种基于高压变频器旁路的谐波无功补偿控制方法 | |
CN103138674B (zh) | 大功率无刷双馈电动机变频调速系统及控制方法 | |
CN104682431A (zh) | 一种储能变流器的自启动方法及其自启动系统 | |
CN108879748A (zh) | 一种双向储能变流器 | |
CN109406936B (zh) | 充电桩报警保护模块 | |
CN202353232U (zh) | 一种高压级联变频器功率单元并网回馈装置 | |
CN202906774U (zh) | 一种辅助电源电路可自动断电的大功率光伏逆变器 | |
CN105226657A (zh) | 一种用于配电网低电压治理的串并联综合补偿装置 | |
CN202221897U (zh) | 低压综合配电箱 | |
CN103532444A (zh) | 一种大型冲击发电机组变频启动装置 | |
CN203340017U (zh) | 大功率无刷双馈电动机变频调速系统 | |
CN111541228A (zh) | 用于配电台区的低压线路末端的电能参数的调制装置及方法 | |
CN109378887B (zh) | 充电桩控制系统 | |
Yang et al. | Comparative study on radial topology 10kV AC and±10kV DC power distribution network | |
WO2024169162A1 (zh) | 一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置 | |
CN203206170U (zh) | 一种中小型水轮发电机组智能控制系统 | |
CN204441905U (zh) | 一种储能变流器的自启动系统 | |
CN203261257U (zh) | 太阳能光伏发电单相并网逆变器 | |
CN201910624U (zh) | 电能优化装置 | |
CN115102205A (zh) | 采用反并联晶闸管和快速机械开关进行并离网快速切换的储能装置 | |
CN208890377U (zh) | 一种配电网智能负荷分配调节装置 | |
CN203674725U (zh) | 一种光伏并网发电系统 | |
CN109193669B (zh) | 一种配电网智能负荷分配调节装置 | |
CN109327064B (zh) | 充电桩群电流分配系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170731 Address after: 210032 Spark Road 8, hi tech Development Zone, Jiangsu, Nanjing Patentee after: NANJING SAC NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 210009 Gulou District, Jiangsu, Nanjing new model road, No. 38 Patentee before: Nanjing Automation Co., Ltd., China Electronics Corp. |