CN201717638U - 电网静止同步补偿装置 - Google Patents

电网静止同步补偿装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201717638U
CN201717638U CN2010201835316U CN201020183531U CN201717638U CN 201717638 U CN201717638 U CN 201717638U CN 2010201835316 U CN2010201835316 U CN 2010201835316U CN 201020183531 U CN201020183531 U CN 201020183531U CN 201717638 U CN201717638 U CN 201717638U
Authority
CN
China
Prior art keywords
output
electrical network
static synchronous
voltage
electrically
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010201835316U
Other languages
English (en)
Inventor
韩文建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weifang Altogether Industry Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Weifang Altogether Industry Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weifang Altogether Industry Electronic Technology Co Ltd filed Critical Weifang Altogether Industry Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN2010201835316U priority Critical patent/CN201717638U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201717638U publication Critical patent/CN201717638U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/10Flexible AC transmission systems [FACTS]

Abstract

本实用新型公开了一种电网静止同步补偿装置,安装在三相四线制电网的低压侧,包括控制电源和信息采集单元,所述控制电源与所述信息采集单元的输出端电连接有控制单元,所述控制单元输出端通过驱动电路电连接三相变换器,所述三相变换器的输出端电连接电网的低压侧;本实用新型具有较快的响应特性,无机械磨损,对系统暂态稳定性、动态品质的提高是有益的。本装置的无功电流输出可在很大电压变化范围内恒定,在电压低时仍能提供较强的无功支撑,并且可从感性到容性全范围内连续调节;将本装置安装在某些特殊负荷(如电弧炉)附近,可以改善负荷与公共电网连接点处的电能质量,如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和波动、抑止谐波污染等。

Description

电网静止同步补偿装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电网补偿装置,尤其涉及一种安装在电网低压侧的静止同步 补偿装置。
背景技术
[0002] 随着现代科学技术的发展,一方面,造成电能质量问题的因素不断增长,如以电力 电子装置为代表的非线性负荷的使用、各种大型用电设备的启停等;另一方面,各种复杂 的、精密的、对电能质量敏感的用电设备不断普及,人们对电能质量及可靠性的要求越来越 高。上述问题的矛盾越来越突出,这使得电能质量问题对电网和配电系统造成的直接危害 和可能对人类生活和生产造成的损失也越来越大,电能质量直接关系到国民经济的总体效益。
[0003] 对供电质量及可靠性的要求日益提高是和用户的工艺过程水平的发展相联系的, 近代科技进步又促进生产过程的自动化和智能化,对电能质量提出了更高更新的要求。一 个计算中心失去电源2s就可能破坏几十小时的数据处理结果会造成上百万元的经济损 失。在大型机器制造厂0.1s的电压突降就可能造成异常的生产状况和质量破坏。当今自 动化设备控制的连续精加工生产线,它们对配电系统中的干扰异常敏感,几分之一秒的不 正常供电就可能在工厂内部造成混乱,其损失是难以估量的。这些用户对不合格电力的容 许度可严格到只有1〜2周波。谐波的严重危害和所造成的损失经常被人们所提及,而无 人值守变电站中计算机系统突然出现的死机现象,大多属于电能质量问题。
[0004] 目前城市和农村配网存在低功率因数和谐波污染问题。大量无功电流在电网中的 流动会导致线路损耗增大,变压器利用率降低,用户电压跌落严重。谐波污染则会使用电设 备所处的环境恶化,也对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。谐波对公用电 网和其他系统的危害大致由以下几个方面:
[0005] a.谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及用电设 备的效率,大量的三次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。
[0006] b.影响各种电气设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外,还会产 生机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘 老化、寿命缩短,以致损坏。
[0007] c.谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,使谐波 危害大大增加,甚至引起严重事故。
[0008] d.谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并会使电气测量仪表计量不准确。
[0009] e.谐波对临近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量;重者导致信 息丢失,使通信系统无法正常工作。
[0010] 如何提高和保证电能质量,已成为国内外电工领域迫切需要解决的重要课题之一。
[0011] 对于动态电能质量问题,传统的无功补偿和常规的滤波装置采用接触器加电力补偿电容(电感)的方式提供无功补偿,近年来用可控硅或GTO代替接触器来提高响应速度, 一般称为静止无功补偿器(SVC),SVC技术相对简单,因此国外SVC的制造厂商也较多,但是 由于SVC的结构性问题,它的缺陷如下:
[0012] 由于SVC呈恒阻抗特性,SVC提供的电流随母线电压降低减小,当母线电压过低时 SVC就几乎丧失无功补偿的能力,而此时恰恰需要向电网输出无功,以期抬高电网电压水 平;由于使用电感电容的数量众多,占地面积大,还容易引发系统振荡甚至谐振短路支路; 硬件系统采用的是电流过零才能关断的晶闸管,软件系统采用的平均值算法,因此响应时 间在40ms以上;大容量电抗器引起SVC功耗和噪声较大等。
实用新型内容
[0013] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够有效地提高电网低压侧供电质 量的电网静止同步补偿装置。
[0014] 为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:电网静止同步补偿装置,安装在 三相四线制电网的低压侧,包括电连接在电网低压侧并为整个装置提供工作电压的控制电 源和用于采集电网信息的信息采集单元,所述控制电源与所述信息采集单元的输出端电连 接有处理所述信息采集单元采集到的电网信息的控制单元,所述控制单元输出端通过驱动 电路电连接三相变换器,所述三相变换器的输出端电连接电网的低压侧。
[0015] 作为优选的技术方案,所述三相变换器的输出端还通过防雷电路保护单元与地线 连接。
[0016] 作为对上述技术方案的改进,所述信息采集单元包括采集电网电压信息的电压采 样电路,及采集电网电流信息的电流采样电路。
[0017] 作为对上述技术方案的改进,所述控制单元包括对所述信息采集单元输出的信号 进行处理的信号处理单元,及将所述信号处理单元输出的数据进一步分析处理的微控制单 元 MCU。
[0018] 作为对上述技术方案的改进,所述信号处理单元设置为数字信号处理单元DSP。
[0019] 作为对上述技术方案的改进,所述三相变换器包括一组三相四桥臂电压型变换
ο
[0020] 由于采用了上述技术方案,电网静止同步补偿装置,安装在三相四线制电网的低 压侧,包括电连接在电网低压侧并为整个装置提供工作电压的控制电源和用于采集电网信 息的信息采集单元,所述控制电源与所述信息采集单元的输出端电连接有处理所述信息采 集单元采集到的电网信息的控制单元,所述控制单元输出端通过驱动电路电连接三相变换 器,所述三相变换器的输出端电连接电网的低压侧;本实用新型的有益效果是:它具有较 快的响应特性,无机械磨损,速度快(毫秒级);既可以断续调节,也可以连续调节被控系统 的参数,对系统暂态稳定性、动态品质的提高是有益的。本实用新型的无功电流输出可在很 大电压变化范围内恒定,在电压低时仍能提供较强的无功支撑,并且可从感性到容性全范 围内连续调节,使得其无功输出相当于同容量传统装置的1.4〜2倍;在配电网中,将本实 用新型安装在某些特殊负荷(如电弧炉)附近,可以显著地改善负荷与公共电网连接点处 的电能质量,例如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑止谐波污 染等。附图说明
[0021] 附图是本实用新型实施例的电路原理图。 具体实施方式
[0022] 下面结合附图和实施例,进一步阐述本实用新型。应理解,这些实施例仅用于说明 本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内 容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本 申请所附权利要求书所限定的范围。
[0023] 如附图所示,电网静止同步补偿装置,安装在三相四线制电网的低压侧,包括电连 接在电网低压侧并为整个装置提供工作电压的控制电源和用于采集电网信息的信息采集 单元,所述信息采集单元包括采集电网电压信息的电压采样电路,及采集电网电流信息的 电流采样电路,从而获得电网低压侧的三相电压信号和三相电流信号。
[0024] 所述控制电源与所述信息采集单元的输出端电连接有处理所述信息采集单元采 集到的电网信息的控制单元,所述控制单元包括对所述信息采集单元输出的信号进行处理 的信号处理单元,所述信号处理单元设置为数字信号处理单元DSP,本实施例中数字信号处 理单元DSP采用美国微芯公司(MICROCHIP)的DSPIC30F系列,MICROCHIP公司DSPIC30F系 列的DSP的体系结构专门为功率变换电路而设计,是5V供电的DSP芯片,具有较高的抗干 扰性,和每秒两千万条以上的指令处理速度;DSPIC30F系列采用高性能的静态CMOS技术, 30MIPS的执行速度使得指令周期缩小到33ns,提高了实时控制能力。片内高达64K字的 FLASH程序存储器,高达1. 5K的数据/程序RAM,两个事件管理器模块EVA和EVB,它们能够 实现:三相PWM对称和非对称波形;三个捕获单元;硬件SVPWM发生电路;看门狗定时器模 块WDT ;串行通信接口和控制器局域网CAN模块等;数字信号处理单元DSP能够快速地计算 出电网低压侧的三相瞬时无功电流、三相不平衡瞬时电流、三相谐波电流等各种电网参数。
[0025] 所述控制单元还包括与所述DSP芯片电连接的微控制单元MCU,微控制单元MCU将 所述信号处理单元DSP输出的数据进一步分析处理,完成数据的远程通信控制以及接收和 执行驱动任务。
[0026] 所述微控制单元MCU的输出端通过驱动电路电连接三相变换器,所述三相变换器 的输出端电连接电网的低压侧,微控制单元MCU为所述技术领域普通技术人员所熟知的内 容,在这里不再赘述,本实施例中微控制单元MCU通过控制驱动电路的工作状态,来控制三 相变换器对电网低压侧的补偿工作,本实施例总所述三相变换器包括一组三相四桥臂电压 型变换器。
[0027] 所述三相变换器的输出端还通过防雷电路保护单元与地线连接,以保证整个装置 在阴雨天气的安全运行,
[0028] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还 会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。[0029] 一切从本实用新型的构思出发,不经过创造性劳动所作出的结构变换均落在本实 用新型的保护范围之内。

Claims (6)

  1. 电网静止同步补偿装置,安装在三相四线制电网的低压侧,其特征在于:包括电连接在电网低压侧并为整个装置提供工作电压的控制电源和用于采集电网信息的信息采集单元,所述控制电源与所述信息采集单元的输出端电连接有处理所述信息采集单元采集到的电网信息的控制单元,所述控制单元输出端通过驱动电路电连接三相变换器,所述三相变换器的输出端电连接电网的低压侧。
  2. 2.如权利要求1所述的电网静止同步补偿装置,其特征在于:所述三相变换器的输出 端还通过防雷电路保护单元与地线连接。
  3. 3.如权利要求2所述的电网静止同步补偿装置,其特征在于:所述信息采集单元包括 采集电网电压信息的电压采样电路,及采集电网电流信息的电流采样电路。
  4. 4.如权利要求1所述的电网静止同步补偿装置,其特征在于:所述控制单元包括对所 述信息采集单元输出的信号进行处理的信号处理单元,及将所述信号处理单元输出的数据 进一步分析处理的微控制单元(MCU)。
  5. 5.如权利要求4所述的电网静止同步补偿装置,其特征在于:所述信号处理单元设置 为数字信号处理单元(DSP)。
  6. 6.如权利要求2所述的电网静止同步补偿装置,其特征在于:所述三相变换器包括一 组三相四桥臂电压型变换器。
CN2010201835316U 2010-05-10 2010-05-10 电网静止同步补偿装置 Expired - Fee Related CN201717638U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201835316U CN201717638U (zh) 2010-05-10 2010-05-10 电网静止同步补偿装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201835316U CN201717638U (zh) 2010-05-10 2010-05-10 电网静止同步补偿装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201717638U true CN201717638U (zh) 2011-01-19

Family

ID=43463644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010201835316U Expired - Fee Related CN201717638U (zh) 2010-05-10 2010-05-10 电网静止同步补偿装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201717638U (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102130461A (zh) * 2011-03-22 2011-07-20 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种变压器隔离静止无功发生装置及其控制方法
CN102810864A (zh) * 2012-08-09 2012-12-05 湖北省电力公司孝感供电公司 低压配网电能质量综合治理装置
CN102810869A (zh) * 2012-07-15 2012-12-05 湖北三环发展股份有限公司 一种基于盘型电抗器的statcom及控制方法
CN103259277A (zh) * 2013-06-06 2013-08-21 国家电网公司 一种三相负载不平衡补偿器
CN103475004A (zh) * 2013-07-29 2013-12-25 哈尔滨理工大学 抑制不平衡负载的静止无功发生器svg及控制方法
CN103715695A (zh) * 2013-12-24 2014-04-09 国家电网公司 智能配电网中性点接地有源全补偿控制系统

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102130461A (zh) * 2011-03-22 2011-07-20 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种变压器隔离静止无功发生装置及其控制方法
CN102810869A (zh) * 2012-07-15 2012-12-05 湖北三环发展股份有限公司 一种基于盘型电抗器的statcom及控制方法
CN102810869B (zh) * 2012-07-15 2014-08-06 湖北三环发展股份有限公司 一种基于盘型电抗器的statcom及控制方法
CN102810864A (zh) * 2012-08-09 2012-12-05 湖北省电力公司孝感供电公司 低压配网电能质量综合治理装置
CN103259277A (zh) * 2013-06-06 2013-08-21 国家电网公司 一种三相负载不平衡补偿器
CN103475004A (zh) * 2013-07-29 2013-12-25 哈尔滨理工大学 抑制不平衡负载的静止无功发生器svg及控制方法
CN103475004B (zh) * 2013-07-29 2016-01-20 哈尔滨理工大学 抑制不平衡负载的静止无功发生器svg及控制方法
CN103715695A (zh) * 2013-12-24 2014-04-09 国家电网公司 智能配电网中性点接地有源全补偿控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201717638U (zh) 电网静止同步补偿装置
CN201260080Y (zh) 智能化电力系统无功补偿与谐波治理的装置
CN104810858A (zh) 一种光储微电网并网发电系统的控制方法
CN202333830U (zh) 分布式电源系统蓄电池储能变流器
CN201860109U (zh) 石油钻井发电机组滤波补偿节能装置
CN103346581A (zh) 具有功率因数校正功能的动态电压恢复器
CN102624011A (zh) 一种分布式发电无功补偿装置
CN204696691U (zh) 一种模块化的谐波治理及无功补偿装置
CN202167852U (zh) 电感参数可调式无源滤波装置
CN203562784U (zh) 10kV线路的无功补偿装置
CN103414187B (zh) 高频兆瓦级双向变流器
Zheng et al. Reactive optimization control for the wind farm with static var compensator (SVC)
CN201479046U (zh) 一种基于太阳能发电储能的动态电压恢复系统
CN201797321U (zh) 配电静止无功补偿发生器
CN201417952Y (zh) 静止同步无功补偿装置
CN202633962U (zh) 一种基于tms320f2812的光伏并网及电能质量综合治理装置
CN202309554U (zh) 一种光伏并网变换器
CN105429462B (zh) 一种双级多功能并网变换器的控制系统及其方法
CN202218020U (zh) 相控式无功功率动态补偿装置
CN203933021U (zh) 一种基于风光电互补的前馈型电压跌落浪涌补偿装置
CN202817772U (zh) 一种基于igbt的单相静止无功补偿器
CN201726141U (zh) 一种静止同步无功补偿装置
CN202817771U (zh) 一种基于高速自关断器件的三相静止无功补偿器
CN212543371U (zh) 一种住宅公变混合式电能质量优化装置
CN201839011U (zh) 一种自动控制并联电容器投切的svg静态无功补偿装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110119

Termination date: 20140510