CN201893559U - 快速无级分相补偿的无功补偿装置 - Google Patents

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罗文�
付少良
李虎威
陈宏�
胡辉
许淮武
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Sichuan Kexuecheng Jiuxin Science & Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种快速无级分相补偿的无功补偿装置，包括无功补偿控制器、主电路、有级支路、无级支路、控制电路和共补支路；本实用新型利用斩波电路中的电容发出的无功容量与电容两端电压的平方成正比的特性，采用交流斩波电路连续调节电容的端电压，从而连续调节电容发出的无功，整个装置采用(1+…+1+(0～1)控制方式，这样在整个补偿容量内都可以达到近似的无功补偿。

Description

快速无级分相补偿的无功补偿装置
技术领域
本实用新型涉及一种快速无级分相补偿的无功补偿装置，涉及电力控制技术领域。
背景技术
目前科技飞速发展，国家的电力控制系统也得到了快速稳定的发展，在电力发电设备中所发的无功功率和输电线的功率常常不足以满足大量的感性负载的无功需求以及系统中的无功的损耗，因而造成电网功率因数的下降、电网系统利用率降低，为了电网的安全、经济、高效地运行，提高电力输送的容量和质量，通常都会进行无功率补偿，在现有技术中，广泛采用通过投切并联电容器的方式进行无功补偿，但是这种补偿不能快速补偿，最终导致补偿效果达不到无功补偿状态。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于提供一种快速无级分相补偿的无功补偿装置，能有效的解决上述现有技术存在的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种快速无级分相补偿的无功补偿装置，包括无功补偿控制器、主电路、有级支路、无级支路、控制电路和共补支路；
所述无功补偿控制器与三相供电线路并联，并连接有交流斩波模块和电容器；无功补偿控制器根据主线路三个电压和三个电流互感器的信号计算线路的无功功率，同时给出与无功功率对应的开关量和连续量，开关量直接驱动有级支路，连续量输出至无级支路；
所述控制电路包括相位检测电路、DSP和CPLD；
所述相位检测电路用于检测电流和电压的相位并具有隔离作用；
所述DSP根据无功功率控制器所输出的分相分补连续信号产生占空比连续可变的PWM波；
所述CPLD通过对电流、电压以及DSP给出的PWM波进行运算，获得用于驱动交流斩波模块的波形；
所述共补支路由晶闸管控制的三角形连接。
作为优选，所述交流斩波模块为互补交流斩波电路，由两个IGBT开关构成。
作为优选，交流斩波模块为两个并联的IGBT，一个串联于主电路中，另一个并联在主电路中。
作为优选，所述有级支路由与供电线路并联连接的晶闸管以及连接成三角形接法的电容器以及相应的晶闸管过零触发模块构成。
作为优选，所述无级支路包括与供电线路连接的交流斩波调压模块，交流斩波调压模块与单相变压器连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：利用斩波电路中的电容发出的无功容量与电容两端电压的平方成正比的特性，采用交流斩波电路连续调节电容的端电压，从而连续调节电容发出的无功，整个装置采用(1+…+1+(0～1)控制方式，这样在整个补偿容量内都可以达到近似的无功补偿。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的斩波模块工作电路图；
图3为本实用新型的主电路工作电路图；
图4为本实用新型的主功能结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
作为本实用新型的一种实施方式，参阅图1至图4，本实用新型包括无功补偿控制器、主电路、有级支路、无级支路、控制电路和共补支路；
所述无功补偿控制器与三相供电线路并联，并连接有交流斩波模块和电容器；无功补偿控制器根据主线路三个电压和三个电流互感器的信号计算线路的无功功率，同时给出与无功功率对应的开关量和连续量，开关量直接驱动有级支路，连续量输出至无级支路；
所述控制电路包括相位检测电路、DSP和CPLD；
所述相位检测电路用于检测电流和电压的相位并具有隔离作用；
所述DSP根据无功功率控制器所输出的分相分补连续信号产生占空比连续可变的PWM波；
所述CPLD通过对电流、电压以及DSP给出的PWM波进行运算，获得用于驱动交流斩波模块的波形，驱动斩波模块连续调节变压器初级的电压，CPLD同时检测系统运行状况，并执行相应的保护功能。
所述共补支路由晶闸管控制的三角形连接，晶闸管触发采用过零触发投入，过零关断，避免了电容投入时的冲击电流和电压，并具有在20ms内重复投切的性能。
所述交流斩波模块为互补交流斩波电路，由两个IGBT开关构成，IGBT驱动采用EXB850，DSP通过EXB驱动IGBT，同时EXB的保护信号也同时输出给CPLD，CPLD输出报警信号以及给出封锁信号给DSP，封锁PWM输出；交流斩波模块为两个并联的IGBT，一个串联于主电路中，另一个并联在主电路中，所述有级支路由与供电线路并联连接的晶闸管以及连接成三角形接法的电容器以及相应的晶闸管过零触发模块构成，所述无级支路包括与供电线路连接的交流斩波调压模块，交流斩波调压模块与单相变压器连接。
本实用新型利用斩波电路中的电容发出的无功容量与电容两端电压的平方成正比的特性，采用交流斩波电路连续调节电容的端电压，从而连续调节电容发出的无功，整个装置采用(1+…+1+(0～1)控制方式，这样在整个补偿容量内都可以达到近似的无功补偿。

Claims (5)

1.一种快速无级分相补偿的无功补偿装置，其特征在于：包括无功补偿控制器、主电路、有级支路、无级支路、控制电路和共补支路；
所述无功补偿控制器与三相供电线路并联，并连接有交流斩波模块和电容器；无功补偿控制器根据主线路三个电压和三个电流互感器的信号计算线路的无功功率，同时给出与无功功率对应的开关量和连续量，开关量直接驱动有级支路，连续量输出至无级支路；
所述控制电路包括相位检测电路、DSP和CPLD；
所述相位检测电路用于检测电流和电压的相位并具有隔离作用；
所述DSP根据无功功率控制器所输出的分相分补连续信号产生占空比连续可变的PWM波；
所述CPLD通过对电流、电压以及DSP给出的PWM波进行运算，获得用于驱动交流斩波模块的波形；
所述共补支路由晶闸管控制的三角形连接。
2.根据权利要求1所述的快速无级分相补偿的无功补偿装置，其特征在于：所述交流斩波模块为互补交流斩波电路，由两个IGBT开关构成。
3.根据权利要求1所述的快速无级分相补偿的无功补偿装置，其特征在于：交流斩波模块为两个并联的IGBT，一个串联于主电路中，另一个并联在主电路中。
4.根据权利要求1所述的快速无级分相补偿的无功补偿装置，其特征在于：所述有级支路由与供电线路并联连接的晶闸管以及连接成三角形接法的电容器以及相应的晶闸管过零触发模块构成。
5.根据权利要求1所述的快速无级分相补偿的无功补偿装置，其特征在于：所述无级支路包括与供电线路连接的交流斩波调压模块，交流斩波调压模块与单相变压器连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103647289A (zh) * 2013-12-20 2014-03-19 淄博康润电气有限公司 容量连续可调的电力电容器控制方法及装置
CN110663157A (zh) * 2017-05-26 2020-01-07 通用电气公司 电力传输装置及其相关方法

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