CN201466730U - 配网侧静止无功发生器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种配网侧静止无功发生器，其特征在于，包括电流检测电路、电流控制器、IGBT驱动模块、输出电抗器、三相IGBT逆变桥、阻容负载；所述的电流控制器一侧接电流检测电路、另一侧通过IGBT驱动模块接三相IGBT逆变桥的脉冲信号输入端；所述的三相IGBT逆变桥直流侧接阻容负载，交流侧通过输出电抗器与三相电网相接；所述的电流控制器为DSP控制器。本配网侧静止无功发生器结构简单，采用DSP和IGBT来实现，自动化程度高，控制精确，可靠性高。

Description

配网侧静止无功发生器
技术领域
本实用新型属于电力与电子技术领域，涉及一种配网侧静止无功发生器。
背景技术
设置投切式无功补偿电容器是补偿无功功率的传统方法，目前在国内外均获广泛应用。电容器与网络感性负荷并联，以并联电容器补偿无功功率具有结构简单、经济方便等优点，但其阻抗是固定的，故不能跟踪负荷无功需求的变化，即不能实现对无功功率的动态补偿。
无功补偿不仅能提高供电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗，而且能稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力；在电弧炉炼钢、电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
随着电力电子技术的进一步发展，尤其是随着IGBT器件的广泛应用以及数字处理器的蓬勃兴起，原有的无功补充装置已经显得落后，而且不能适应现代电力电子行业的应用。因此，本领域迫切希望有更先进的静止型无功补偿装置出现。
实用新型内容
本实用新型的要解决的技术问题是提供一种配网侧静止无功发生器。
本实用新型的技术方案如下：
一种配网侧静止无功发生器，其特征在于，包括电流检测电路、电流控制器、IGBT驱动模块、输出电抗器、三相IGBT逆变桥、阻容负载；所述的电流控制器一侧接电流检测电路、另一侧通过IGBT驱动模块接三相IGBT逆变桥的脉冲信号输入端；所述的三相IGBT逆变桥直流侧接阻容负载，交流侧通过输出电抗器与三相电网相接；所述的电流控制器为DSP控制器。
本装置的有益效果：
本配网侧静止无功发生器为高速DSP+IGBT构成的高科技设备，在技术上的优势主要体现在以下几个方面。
(1)高速32位DSP(TMS320F28335)实时检测负载电流分量；
(2)采用EUPEC IGBT器件FF300R12KT4；
(3)输出电流闭环控制，响应速度快、控制精度高；
(4)完善的过流、过压、过热保护，装置可靠性高；
(5)输出无功电流大小不随电网电压降低而缩小；
(6)不会因谐波问题而发生谐振，保护用电负载安全；
(7)可以输出正反双向无功功率，无功输出连续可调，无过补和欠补问题；
(8)可以兼补三相不平衡和谐波电流，一机多能；
(9)高智能自动化运行，维护方便。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，一种配网侧静止无功发生器，其特征在于，包括电流检测电路、电流控制器、IGBT驱动模块、输出电抗器、三相IGBT逆变桥、阻容负载；所述的电流控制器一侧接电流检测电路、另一侧通过IGBT驱动模块接三相IGBT逆变桥的脉冲信号输入端；所述的三相IGBT逆变桥直流侧接阻容负载，交流侧通过输出电抗器与三相电网相接；所述的电流控制器为DSP控制器。
IGBT三相桥选择
主电路中逆变器是非常关键的功率变换电路，它的设计包括功率开关器件的选择、缓冲电路的设计和直流侧电容的选择。本装置采用六只功率开关器件构造三相逆变器，开关器件工作时承受的电压为直流侧电容上的电压700V，工作电流为流入输出电抗器的电流有效值135A。因此，为了留有余量，逆变器开关器件IGBT的等级取为300A/1200V。
直流母线电容与分压电阻
直流电压确定的情况下，为了减小直流侧电容上的电压波动，直流侧电容必须有一定的容量要求。当直流侧电压一定时，电容值越大，越有利于电容电压的稳定。但是，大电容成本高、体积大，不利用现场推广应用。因此，需在二者之间进行折中，允许电容电压有一定的波动。
控制板设计
基于DSP控制器的控制电路包括：
32位高速定点DSP——TMS320F28335；
数字信号模块；
模拟信号模块；
IGBT驱动芯片；
控制电路电源；
交流电源滤波器；
传感器。
DSP控制器
DSP控制器的主要功能如下：
将模拟信号接口板传输过来的模拟信号变换成数字信号，计算得出补偿电流，生成PWM控制信号，发送到IGBT驱动电路；
检查各部分保护回路和开关量信号，确定D-STATCOM的工作状态，对D-STATCOM进行控制、保护；
数字信号接口部分
数字信号接口部分的主要功能如下：
将模拟信号接口传输过来的模拟信号整流后与设定值进行比较，变换成数字信号，用于保护；
将外部开关、继电器、接触器的触点信号变成电平信号，送入DSP控制器；
DSP控制器输出的数字信号经过光电隔离输出给继电器。
模拟信号接口：
模拟信号接口的主要功能如下：
(1)将传感器输出的电流信号变换成电压信号，并滤波、放大；
(2)隔离。
IGBT驱动模块：
IGBT驱动模块的主要功能如下：
(1)M57962L将来自DSP的PWM开关控制信号做功率放大，驱动IGBT；
(2)将IGBT过流信号送往DSP；
(3)当IGBT过流时，关闭IGBT；
上、下桥臂的两个IGBT开关信号互锁，防止同时导通。

Claims (1)

1.一种配网侧静止无功发生器，其特征在于，包括电流检测电路、电流控制器、IGBT驱动模块、输出电抗器、三相IGBT逆变桥、阻容负载；所述的电流控制器一侧接电流检测电路、另一侧通过IGBT驱动模块接三相IGBT逆变桥的脉冲信号输入端；所述的三相IGBT逆变桥的直流侧接阻容负载，交流侧通过输出电抗器与三相电网相接；所述的电流控制器为DSP控制器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN106846782A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 武汉武新电气科技股份有限公司 一种解决无功补偿设备引起电力载波抄表问题的设备

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GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
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Termination date: 20100909