CN201417952Y - 静止同步无功补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种静止同步无功补偿装置，包括逆变电路，电抗器，控制器，测量电路，驱动电路，光纤和传感器，逆变电路与直流电容并联，逆变电路通过电抗器接入到电网中，逆变电路与滤波器并联，逆变电路通过光纤与驱动电路连接，驱动电路与控制器连接，控制器与测量电路连接，测量电路上连接有采集电网电压电流信号的传感器。本实用新型中的直流电容主要是用来为逆变电路提供一个直流支撑电压，逆变电路逆变直流电容两端的直流电压，产生容性和感性的补偿无功电流。控制系统控制具有检测速度快，性能稳定等优点。本实用新型能快速跟踪补偿负荷无功的变化，做到实时补偿，把功率因数提高到0.95以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无功补偿装置，尤其是一种静止同步无功补偿装置。
背景技术
目前的无功补偿装置使用电容器和电抗器做补偿，在供电系统中无功补偿装置不能按需工作，不是欠补，就是过补，这样就导致了输电线路的损耗，大量的电能浪费在电力线路上，无功过补又抬高了电压，对用电设备造成了很大威胁。
发明内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种控制和检测速度快，性能稳定的静止同步无功补偿装置。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种静止同步无功补偿装置，包括逆变电路，电抗器，控制器，测量电路，驱动电路，光纤，滤波器和传感器，其特征在于：逆变电路与直流电容并联，逆变电路通过电抗器接入到电网中，逆变电路与滤波器并联，逆变电路通过光纤与驱动电路连接，驱动电路与控制器连接，控制器与测量电路连接，测量电路上连接有采集电网电压电流信号的采集器。
所述逆变电路由若干组IGBT模块组成自换相桥式电路，若干串联的电抗器分别与IGBT模块组对应连接。
所述逆变电路中的IGBT模块可由IGCT模块或IPM模块或GTO模块替换。
所述控制器采用的是TMS320F2812+CPLD组合。
所述的控制器与逆变电路采用了光纤式触发连接。
所述的用于采集电压的传感器可由电压互感器或电流互感器代替。
一次部分包括逆变器，直流电容，电抗器组成，逆变器逆变直流电容两端的直流电压，接受二次部分的控制，逆变出容性和感性的无功，能过电抗器接入电网。
二次部分包括传感器，测量电路，控制器，驱动电路，光纤等，测量电路通过传感器采集电网电压电流信号，通过模数转换，转换成数字量传输给测量电路，测量电路计算后，把信号传输给控制器，控制器以此为依据控制逆变电路发出容性或感性的无功。控制器采用的是TMS320F2812+CPLD组合，能高速处理信号。
驱动电路和逆变器之间采用了光纤触发，大大提高了装置的可靠性。
本实用新型中的直流电容主要是用来为逆变电路提供一个直流支撑电压，逆变电路逆变直流电容两端的直流电压，产生容性和感性的补偿无功电流。控制系统控制具有检测速度快，性能稳定等优点。本实用新型能快速跟踪补偿负荷无功的变化，做到实时补偿，把功率因数提高到0.95以上。
本实用新型采用了柔性交流输电技术，是最为先进的动态无功补偿装置。装置能在半个周期内，10MS内跟踪补偿无功，能把功率因数提高到0.95以上。
附图说明
图1是本实用新型原理示意图；
图2是本实用新型的接线图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，一种静止同步无功补偿装置，包括逆变电路，电抗器，控制器，测量电路，驱动电路，光纤，滤波器和传感器，其特征在于：逆变电路与直流电容并联，逆变电路通过电抗器接入到电网中，逆变电路与滤波器并联，逆变电路通过光纤与驱动电路连接，驱动电路与控制器连接，控制器与测量电路连接，测量电路上连接有采集电网电压电流信号的采集器。
所述逆变电路由若干组IGBT模块组成自换相桥式电路，若干串联的电抗器分别与IGBT模块组对应连接。
所述逆变电路中的IGBT模块可由IGCT模块或IPM模块或GTO模块替换。
所述控制器采用的是TMS320F2812+CPLD组合。
所述的控制器与逆变电路采用了光纤式触发连接。
所述的用于采集电压的传感器可由电压互感器代替；所述的用于采集电流的传感器可由电流互感器代替。
静止无功补偿装置做为最为先进的无功补偿装置，和电网并联连接，相当于一个受控电压源。装置具有体积小，占地面积小等优点。
静止无功补偿装置通过传感器采集电压与电流的信号，转换成数字量，传输到测量电路，测量电路高速处理此信号，传输到控制器，控制器以此信号为控制依据，控制逆变电路，逆一次出容性或感性的无功，装置通过电抗器接入电网，电抗器的作用主要是两方面：一是滤除逆变电路的纹波，二是提高装置的耐压性。装置还设有滤波器，一是滤除电网中的一定量的谐波，二是提高补偿效果。
本实用新型采用了光纤触发IGBT模块，一是大大提高装置的可靠性，二是提高逆变器的工作效率，三是提高装置的抗干扰性。
本实用新型的控制器，采用了TMS320F2812+CPLD组合，提高装置的对信号的处理速度与可靠性。控制器的算法采用了模糊控制算法，大大提高装置的工作性能。
如图2是装置的接线图，装置的工作过程如下：
装置工作时，合上开关柜(开关柜可由用户自备)，电能通过进线柜和电抗柜进入逆变柜，此时，逆变柜中的直流电容通过逆变器的桥臂充电，此处有传感器监测直流电容两端的电压，当直流电容充电完毕后，传感器把电容充电完毕的信号传给控制柜，控制柜中的控制器，发出信号启动逆变器工作；同时控制器通过测量电路实时测量电网中的无功量和谐波量，控制器依据所需的无功量和谐波量触发逆变器，发出电网所需的无功量和谐波量，实时跟踪补偿，能在此10MS内补偿无功，能把功率维持在0.95以上不变。
滤波柜的在开关柜合上时，一是滤除电网中的谐波，补偿电网中的无功，主要是提高静止无功补偿装置的输出容量。二是滤除静止无功补偿中开关纹波。
电抗柜的主要作用是：一是降低电网中对逆变器的冲击，二是滤除逆变柜产生开关纹波。
逆变柜的数量依据补偿的无功容量大小来订，补偿无功量变大时，可在多组合开关柜，此处可我设置一组备用逆变柜，当其它逆变柜发生故障时，备用柜立即投入运行，不影响装置工作。
本实用新型可用于化工，冶金，各级变电站，电气化铁路等，是替代SVC最好的解决方案。对于负荷快速变化的负载，本实用新型是最好的解决方案，装置能在半个周期10MS跟踪补偿无功，能低压运行。
Claims (6)
1.一种静止同步无功补偿装置，包括逆变电路，电抗器，控制器，测量电路，驱动电路，光纤，滤波器和传感器，其特征在于：逆变电路与直流电容并联，逆变电路通过电抗器接入到电网中，逆变电路与滤波器并联，逆变电路通过光纤与驱动电路连接，驱动电路与控制器连接，控制器与测量电路连接，测量电路上连接有采集电网电压电流信号的传感器。
2.根据权利要求1所述的静止同步无功补偿装置，其特征在于：所述逆变电路由若干组IGBT模块组成自换相桥式电路，若干串联的电抗器分别与IGBT模块组对应连接。
3.根据权利要求1所述的静止同步无功补偿装置，其特征在于：所述逆变电路中的IGBT模块可由IGCT模块或IPM模块或GTO模块替换。
4.根据权利要求1所述的静止同步无功补偿装置，其特征在于：所述控制器采用的是TMS320F2812+CPLD组合。
5.根据根据权利要求1所述的静止同步无功补偿装置，其特征在于：所述的控制器与逆变电路采用了光纤式触发连接。
6.根据根据权利要求1所述的静止同步无功补偿装置，其特征在于：所述的用于采集电压的传感器可由电压互感器或电流互感器代替。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102082442A (zh) * | 2011-03-14 | 2011-06-01 | 丹东欣泰电气股份有限公司 | 无启动回路的高压静止无功发生器及其并网方法 |
| CN103066610A (zh) * | 2012-12-23 | 2013-04-24 | 上海市电力公司 | 一种柔性无功补偿装置 |
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2009
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