CN104578085A - 一种新型动态tsc+svg混合无功补偿装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型动态TSC+SVG混合无功补偿装置及方法，包括SVG控制器、SVG功率单元和TSC支路，？SVG功率单元包括断路器、电流采样单元、电抗器和IGBT模块，本发明通过SVG控制器计算系统的所需要的无功量，利用SVG动态响应速度快的特性，及时抑制电压波动和善变，在负荷稳定后，再投入TSC支路，减少SVG发出的无功；在负荷退出后，利用SVG动态响应迅速吸收掉过补的无功量，然后再逐步将TSC支路切除。既可以发挥SVG动态响应速度快的特性，抑制电压波动和闪变，也能弥补SVG容量不足的缺陷，同时使SVG工作在轻负荷状态，延长SVG使用寿命、更能精确补偿、抑制电压波动、闪变能力大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种无功补偿装置，尤其涉及一种新型动态TSC+SVG混合无功补偿装置及方法。
背景技术
目前各个厂家低压所采用的无功补偿，基本有两种补偿方式：一是固定电容器补偿装置，这种设计的缺陷是不能动态响应，存在过补或者欠补的情况；另外一种是单独SVG补偿。单独SVG补偿虽然能够快速动态响应，但是其容量的不足也是其最大的问题，由于容量小,不能满足大容量的无功补偿需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型动态TSC+SVG混合无功补偿装置及方法，能抑制电压波动和闪变，弥补SVG容量不足的缺陷，同时使SVG工作在轻负荷状态，延长SVG使用寿命。更能精确补偿，抑制电压波动、闪变能力大大提高。
本发明采用下述技术方案：
一种新型动态TSC+SVG混合无功补偿装置，包括SVG控制器、SVG功率单元和TSC支路，所述的SVG功率单元包括断路器、电流采样单元、电抗器和IGBT模块，所述的断路器一端与电网CT的一次端连接，另一端依次通过电流采样单元、电抗器与IGBT模块的输入端连接，电流采样单元的输出端连接和IGBT模块的控制信号输入端分别与SVG控制器的输出端相连接；SVG控制器通过电网PT与电网CT的一次端连接，用于检测电网电流值；所述的TSC支路包括多个TSC分支路，多个TSC分支路通过刀熔开关与电网CT的一次端连接；所述的TSC分支路由TSC电容器依次连接电抗器、晶闸管开关和熔断器，熔断器通过刀熔开关与CT的一次端连接。
所述的晶闸管开关为过零检测晶闸管开关。
所述的电容器为普通的电容器。
所述的断路器和电流采样单元中间还设置有第二熔断器。
一种新型动态TSC+SVG混合无功补偿方法，具体包括以下步骤：
步骤1：SVG主控制器通过电网PT检测t时刻的需求负荷值 和通过电流采集单元检测t时刻SVG的实际输出值，并把二者与SVG的额定容量相比，判断系统是否有无功需求；
步骤2：根据步骤1中判断结果，如果+>即需求无功大于SVG的额定容量，则再次检测t时刻SVG的实际输出值是否大于SVG的额定容量；
如果t时刻SVG的实际输出值大于SVG的额定容量，表明需要进行分组投入，SVG主控制器通过以下公式∣-∣∕+1=N，求得所需投切入支路的数目N，SVG主控制器发送控制信号到N个投切支路进行投切即可进行无功补偿；
如果t时刻SVG的实际输出值小于SVG的额定容量，表明过补了，则判断t+1时刻SVG的输出需求与+是否相等，如果相等表明PWM功率单元正常，则表明系统补偿正常，则启动SVG功率单元补偿需要的无功数量；公式中为t+1时刻SVG的输出需求、 为SVG的额定容量、 为TSC分支路容量值；
步骤3：根据步骤1中判断结果，如果+<,即需求无功不大于SVG的额定容量则表明不需要分组投切TSC，则判断为t+1时刻SVG的输出需求是否为需求负荷 和t时刻SVG的实际输出值二者之和；
如果t+1时刻SVG的输出需求为需求负荷 和t时刻SVG的实际输出值二者之和，则启动SVG功率单元发出补偿电流维持系统电压稳定，抑制电压波动闪变；如果不是，则发送分组投切信号到TSC支路进行分组投切，投切的支路数目N通过以下公式∣-∣∕+1=N进行计算，
所述的TSC分支路容量值大小均相等。
本发明通过SVG控制器计算系统的所需要的无功量，利用SVG动态响应速度快的特性，及时抑制电压波动和善变，在负荷稳定后，再投入TSC支路，减少SVG发出的无功；在负荷退出后，也利用SVG动态响应速度快的特性，迅速吸收掉过补的无功量，然后再逐步将TSC支路切除。既可以发挥SVG动态响应速度快的特性，抑制电压波动和闪变，也能弥补SVG容量不足的缺陷，同时使SVG工作在轻负荷状态，延长SVG使用寿命、更能精确补偿、抑制电压波动、闪变能力大大提高。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图；
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种新型动态TSC+SVG混合无功补偿装置，包括SVG控制器、SVG功率单元和TSC支路，所述的SVG功率单元包括断路器L、电流采样单元M、电抗器L和IGBT模块，所述的断路器L一端与电网CT的一次端连接，另一端依次通过电流采样单元M、电抗器L与IGBT模块的输入端连接，电流采样单元M的输出端连接和IGBT模块的控制信号输入端分别与SVG控制器的输出端相连接；所述的TSC支路包括多个TSC分支路，多个TSC分支路通过刀熔开关K1与电网CT的一次端连接；所述的TSC分支路由TSC电容器C依次连接电抗器L1、晶闸管开关T和熔断器FU，熔断器FU通过刀熔开关与CT的一次端连接。
所述的晶闸管开关T为过零检测晶闸管开关。
所述的断路器L和电流采样单元M中间还设置有第二熔断器FU1。可以防止SCG功率单元的损坏。所述的断路器L与熔断器FU1连接处还设置有避雷器F，避雷器与大地相接。断路器L与电网CT的一次端连接处还设置有EMC电容C1，保证本装置的抗冲击能力。
一种新型动态TSC+SVG混合无功补偿方法，如图2所示，具体包括以下步骤：
步骤1： SVG主控制器通过电网PT检测t时刻的需求负荷值 和通过电流采集单元检测t时刻SVG的实际输出值，并把二者与SVG的额定容量相比，判断系统是否有无功需求；
步骤2：根据步骤1中判断结果，如果+>即需求无功大于SVG的额定容量，则再次检测t时刻SVG的实际输出值是否大于SVG的额定容量；
如果t时刻SVG的实际输出值大于SVG的额定容量，表明需要进行分组投入，SVG主控制器通过以下公式∣-∣∕+1=N，求得所需投切入支路的数目N，SVG主控制器发送控制信号到N个投切支路进行投切即可进行无功补偿；
如果t时刻SVG的实际输出值小于SVG的额定容量，表明过补了，则判断t+1时刻SVG的输出需求与+是否相等，如果相等表明PWM功率单元正常，则表明系统补偿正常，则启动SVG功率单元补偿需要的无功数量；公式中为t+1时刻SVG的输出需求、 为SVG的额定容量、 为TSC分支路容量值；
步骤3：根据步骤1中判断结果，如果+<,即需求无功不大于SVG的额定容量则表明不需要分组投切TSC，则判断为t+1时刻SVG的输出需求是否为需求负荷 和t时刻SVG的实际输出值二者之和；
如果t+1时刻SVG的输出需求为需求负荷 和t时刻SVG的实际输出值二者之和，则启动SVG功率单元发出补偿电流维持系统电压稳定，抑制电压波动闪变；如果不是，则发送分组投切信号到TSC支路进行分组投切，投切的支路数目N通过以下公式∣-∣∕+1=N进行计算，
所述的TSC分支路容量值大小均相等。上述公式中符合的说明如下：
为t时刻检测到的需求负荷；
为t时刻SVG的实际输出；
为t+1时刻SVG的输出需求；
为SVG允许输出的上限；
为SVG的死区;
为（分组投切）支路容量（各支路等量）。
本发明SVG主控制器即SVG MCU支持TSC分组投切策略，当SVG的功率单元故障时，仍然可以实现自动调节和补偿。进一步的本发明充分利用SVG的感性调节范围，采用过零检测晶闸管开关，避免了投切振荡和电压差引起的冲击，分组投切电容器并联补偿支路，将整个装置输出范围自动调节在[-QNsvg------+QNsvg]（注：QNsvg为SVG的额定容量）装置的调节范围，解决了因SVG故障后，固定电容器补偿带来的倒送无功问题。
由上述流程可以看出本发明中所述SVG主控制器对于SVG和TSC控制策略为SVG策略优先，TSC策略次之；当系统无功需求动态变化时，首先SVG在预定的10ms内启动PWM控制程序，输出补偿电流，快速、动态调节无功变化量，抑制了电网系统电压波动和闪变，改善了电能质量；在电网电压稳定后，逐步投入TSC支路，减少SVG的输出补偿电流。
当检测到系统存在过补时，SVG吸收无功，同时检测若有TSC分支路在投入状态时，执行退出TSC支路操作，直至SVG不需要吸收无功为止。SVG吸收无功，同时检测若有TSC分支路在投入状态时，执行退出TSC支路操作，直至SVG不需要吸收无功为止。
本发明充分结合了SVG响应速度快以及可以精确补偿的优势，同时混合TSC补偿又扩大了系统的补偿容量。使得整个系统既能有效快速的抑制电压闪变，同时也能满足大容量的无功补偿需求。
Claims (6)
1.一种新型动态TSC+SVG混合无功补偿装置，其特征在于：包括SVG控制器、SVG功率单元和TSC支路，所述的SVG功率单元包括断路器、电流采样单元、电抗器和IGBT模块，所述的断路器一端与电网CT的一次端连接，另一端依次通过电流采样单元、电抗器与IGBT模块的输入端连接，电流采样单元的输出端连接和IGBT模块的控制信号输入端分别与SVG控制器的输出端相连接；SVG控制器通过电网PT与电网CT的一次端连接，用于检测电网电流值；所述的TSC支路包括多个TSC分支路，多个TSC分支路通过刀熔开关与电网CT的一次端连接；所述的TSC分支路由TSC电容器依次连接电抗器、晶闸管开关和熔断器，熔断器通过刀熔开关与CT的一次端连接，晶闸管开关的控制端，连接SVG主控制器的输入端。
2.根据权利要求1所述的新型动态TSC+SVG混合无功补偿装置，其特征在于：所述的晶闸管开关为过零检测晶闸管开关。
3.根据权利要求2所述的新型动态TSC+SVG混合无功补偿装置，其特征在于：所述的电流采样单元为电流互感器。
4.根据权利要求3所述的新型动态TSC+SVG混合无功补偿装置，其特征在于：所述的断路器和电流采样单元中间还设置有第二熔断器。
5.一种新型动态TSC+SVG混合无功补偿方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤1： SVG主控制器通过电网PT检测t时刻的需求负荷值 和通过电流采集单元检测t时刻SVG的实际输出值，并把二者与SVG的额定容量相比，判断系统是否有无功需求；
步骤2：根据步骤1中判断结果，如果+>即需求无功大于SVG的额定容量，则再次检测t时刻SVG的实际输出值是否大于SVG的额定容量；
如果t时刻SVG的实际输出值大于SVG的额定容量，表明需要进行分组投入，SVG主控制器通过以下公式∣-∣∕+1=N，求得所需投切入支路的数目N，SVG主控制器发送控制信号到N个投切支路进行投切即可进行无功补偿；所述的TSC支路包括多个TSC分支路，多个TSC分支路通过刀熔开关与电网CT的一次端连接；所述的TSC分支路由TSC电容器依次连接电抗器、晶闸管开关和熔断器，熔断器通过刀熔开关与CT的一次端连接；
如果t时刻SVG的实际输出值小于SVG的额定容量，表明过补了，则判断t+1时刻SVG的输出需求与+是否相等，如果相等表明PWM功率单元正常，则表明系统补偿正常，则启动SVG功率单元补偿需要的无功数量；公式中为t+1时刻SVG的输出需求、 为SVG的额定容量、 为TSC分支路容量值；
步骤3：根据步骤1中判断结果，如果+<,即需求无功不大于SVG的额定容量则表明不需要分组投切TSC，则判断为t+1时刻SVG的输出需求是否为需求负荷 和t时刻SVG的实际输出值二者之和；
如果t+1时刻SVG的输出需求为需求负荷 和t时刻SVG的实际输出值二者之和，则启动SVG功率单元发出补偿电流维持系统电压稳定，抑制电压波动闪变；如果不是，则发送分组投切信号到TSC支路进行分组投切，投切的支路数目N通过以下公式∣-∣∕ +1=N进行计算。
6.根据权利要求5所述的新型动态TSC+SVG混合无功补偿方法，其特征在于：所述的TSC分支路容量值大小均相等。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107492896A (zh) * | 2016-06-09 | 2017-12-19 | Ls 产电株式会社 | 无功功率补偿系统及其方法 |
| CN108462187A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-28 | 国网浙江诸暨市供电有限公司 | 不同季节负荷情况下低压配电网末端电能质量优化方法 |
| CN111864735A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-30 | 安徽交通职业技术学院 | 一种投切补偿系统 |
| CN112531733A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-03-19 | 温州雅麦柯自动化科技有限公司 | 一种svg和可控硅无功补偿配合的混合型无功补偿系统 |
| CN112769144A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-07 | 西安西驰电气股份有限公司 | 一种基于svg和电容器的电网混合补偿装置及方法 |
| CN117318080A (zh) * | 2023-11-30 | 2023-12-29 | 杭州得诚电力科技股份有限公司 | Svg与电容器混合补偿的控制系统及方法 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107492896A (zh) * | 2016-06-09 | 2017-12-19 | Ls 产电株式会社 | 无功功率补偿系统及其方法 |
| CN107492896B (zh) * | 2016-06-09 | 2020-05-19 | Ls 产电株式会社 | 无功功率补偿系统及其方法 |
| CN108462187A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-28 | 国网浙江诸暨市供电有限公司 | 不同季节负荷情况下低压配电网末端电能质量优化方法 |
| CN111864735A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-30 | 安徽交通职业技术学院 | 一种投切补偿系统 |
| CN111864735B (zh) * | 2020-07-22 | 2024-04-16 | 安徽交通职业技术学院 | 一种投切补偿系统 |
| CN112531733A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-03-19 | 温州雅麦柯自动化科技有限公司 | 一种svg和可控硅无功补偿配合的混合型无功补偿系统 |
| CN112769144A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-07 | 西安西驰电气股份有限公司 | 一种基于svg和电容器的电网混合补偿装置及方法 |
| CN117318080A (zh) * | 2023-11-30 | 2023-12-29 | 杭州得诚电力科技股份有限公司 | Svg与电容器混合补偿的控制系统及方法 |
| CN117318080B (zh) * | 2023-11-30 | 2024-03-22 | 杭州得诚电力科技股份有限公司 | Svg与电容器混合补偿的控制系统及方法 |
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