CN202696159U - 一种智能高压动态无功补偿装置 - Google Patents

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吴明玉
李建会
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Abstract

本实用新型公开了一种智能高压动态无功补偿装置，包括与输电电网并联的无功补偿支路，所述无功补偿支路包括依次串联的滤波电抗器和电容器组，还包括一电抗变压器，所述电抗变压器的原边绕组并联在所述无功补偿支路的两端，所述电抗变压器的副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边绕组连接有一电压源型逆变器，所述第二副边绕组连接有一分级调匝式电感器。本实用新型通过在电抗变压器的第一副边绕组连接有一电压源型逆变器、第二副边绕组连接有一分级调匝式电感器，从而通过调节分级调匝式电感器的电感容量，配合电压源型逆变器实现了输出容量的连续可调及抑制谐波的功能，增强高压配电网接入点的电压稳定性。

Description

一种智能高压动态无功补偿装置
技术领域
本实用新型涉及高压配电网输电领域，尤其是一种高压动态无功补偿装置。
背景技术
目前在10~35kV电压等级下进行动态无功补偿的主要方式有：（1）FC+TCR；（2）FC+MCR；（3）晶闸管串联组成高压TSC；（4）采用多电平或变压器多重化技术的SVG；（5）级联形式的SVG。
上述方式（1）中，FC+TCR的主要缺点是TCR产生较大谐波电流；在方式（2）中，FC+MCR的主要缺点是MCR产生较大谐波电流，损耗、噪音较大；在方式（3）中，晶闸管串联组成高压TSC的主要缺点是触发系统复杂且对可靠性要求极高，需要的晶闸管阀组很多，成本较高，在中等容量场合性价比很低；在方式（4）中，其控制复杂，需要的开关器件较多，成本较高；在方式（5）中，同样存在控制复杂、需要的开关器件较多、及成本较高的缺点，且面临动态均压均流问题。
其中，方式（1）、方式（2）及方式（3）都是利用无源的电容和电感来输出无功功率的，其无功－电压特性较差，但成本较低；方式（4）和方式（5）则是利用全控器件组成的变流器来输出无功功率，属于有源补偿方式，具有优良的无功－电压特性，但成本较高。可见，若能将无源补偿方式和有源补偿方式有机结合起来，就能兼顾两者的优点，有利于改善10~35kV高压配电网的动态无功补偿问题，同时兼顾谐波抑制的需求。特别是在分布式发电系统中，可增强接入点的电压稳定性，改善电能质量，提高输送容量。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种智能高压动态无功补偿装置，该无功补偿装置兼顾了无源补偿和有源补偿的特点，增强高压配电网接入点的电压稳定性，有效抑制谐波。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种智能高压动态无功补偿装置，包括与输电电网并联的无功补偿支路，所述无功补偿支路包括依次串联的滤波电抗器和电容器组，还包括一电抗变压器，所述电抗变压器的原边绕组并联在所述无功补偿支路的两端，所述电抗变压器的副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边绕组连接有一电压源型逆变器，所述第二副边绕组连接有一分级调匝式电感器。
进一步作为优选的实施方式，所述分级调匝式电感器为受双向晶闸管控制的可调电感器。
进一步作为优选的实施方式，所述电抗变压器为三相铁芯带气隙的变压器。
进一步作为优选的实施方式，所述分级调匝式电感器包括分别用于控制可调电感器导通线圈匝数的三个双向晶闸管。
本实用新型的有益效果是：本实用新型智能高压动态无功补偿装置，通过在电抗变压器的第一副边绕组连接有一电压源型逆变器、第二副边绕组连接有一分级调匝式电感器，从而通过调节分级调匝式电感器的电感容量，配合电压源型逆变器实现了输出容量的连续可调及抑制谐波的功能，增强高压配电网接入点的电压稳定性。
附图说明
图1是本实用新型智能高压动态无功补偿装置的结构示意图；
图2是实施例中本实用新型智能高压动态无功补偿装置的输出容量示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
参照图1,一种智能高压动态无功补偿装置，包括与输电电网并联的无功补偿支路，所述无功补偿支路包括依次串联的滤波电抗器Ls和电容器组C，还包括一电抗变压器T，所述电抗变压器T的原边绕组并联在所述无功补偿支路的两端，所述电抗变压器的副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边绕组连接有一电压源型逆变器VSI，所述第二副边绕组连接有一分级调匝式电感器。
优选的，所述分级调匝式电感器为受双向晶闸管控制的可调电感器，在具体实施例中，所述分级调匝式电感器包括分别用于控制可调电感器导通线圈匝数的三个双向晶闸管T1~T3。所述电抗变压器T为三相铁芯带气隙的变压器。电抗变压器T的第一副边绕组x1-y1-z1接入三相电压源型逆变器，第二副边绕组x2-y2-z2接入三相晶闸管投切式调匝电感器，假设调匝电感器分三档容量。设固定无源补偿支路输出容量为S，调匝电感器在三个档位下的容量分别为S1、S2和S3（分别对应图中T1、T2和T3各自触发导通），VSI的输出容量为±ΔS，则本系统在(S-S3-ΔS)~(S+ΔS)的范围内连续可调，如图2所示。从图2可见，合理的设置调匝电感器的档位之后，只需要很小容量的VSI，就能实现全范围内连续可调。对VSI使用一定的控制策略，同时还能兼作APF（Active Power Filter，有源电力滤波器）吸收低次谐波。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可以作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种智能高压动态无功补偿装置，包括与输电电网并联的无功补偿支路，所述无功补偿支路包括依次串联的滤波电抗器和电容器组，其特征在于，还包括一电抗变压器，所述电抗变压器的原边绕组并联在所述无功补偿支路的两端，所述电抗变压器的副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边绕组连接有一电压源型逆变器，所述第二副边绕组连接有一分级调匝式电感器。
2.根据权利要求1所述的一种智能高压动态无功补偿装置，其特征在于：所述分级调匝式电感器为受双向晶闸管控制的可调电感器。
3.根据权利要求1所述的一种智能高压动态无功补偿装置，其特征在于：所述电抗变压器为三相铁芯带气隙的变压器。
4.根据权利要求2所述的一种智能高压动态无功补偿装置，其特征在于：所述分级调匝式电感器包括分别用于控制可调电感器导通线圈匝数的三个双向晶闸管。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103904661A (zh) * 2014-03-27 2014-07-02 国家电网公司 分布式光伏电站无功补偿装置与逆变器协调优化控制方法
EP3133709B1 (en) * 2015-08-19 2019-07-17 LSIS Co., Ltd. Static var comprensator apparatus and operating method thereof

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Patentee after: GUANGDONG ZHONGYU TECHNOLOGY CO., LTD.

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