CN202917988U - 一种svg静止型无功补偿装置 - Google Patents

Abstract

一种SVG静止型无功补偿装置，包括输入端、电流控制模块、逆变模块、输出模块、显示模块，输入端连接电流控制模块，电流控制模块连接逆变模块，逆变模块连接输出模块，输出模块连接显示模块。本实用新型有益的效果是：结构简单，成本低，使用效率高，实用性强，便于控制识别，安全性能好，使用效果好。

Description

一种SVG静止型无功补偿装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统，尤其是一种用于电网节能的SVG静止型无功补偿装置。

背景技术

随着电力电子技术的发展、各种用电设备对电能质量要求的不断提高，并伴随柔性输电的需要，电能质量中的无功补偿问题显得越来越重要。现阶段在电力网中广泛应用静止型无功补偿装置（SVC），其内部的电力电子开关元件多为晶闸管,使用晶闸管对电抗器进行实时控制和投切，构成晶闸管控制电抗器（TCR）和晶闸管投切电容器（TSC），可以根据电网中无功功率的状况进行补偿。但在实际应用中，SVC离不开具有时滞特性的大容量器件，不能做到瞬时无功控制。

实用新型内容

本实用新型要解决上述现有技术存在的问题，提供一种SVG静止型无功补偿装置，结构简单，成本低，使用效率高，能够保护电网过欠压、电网错缺相、装置过流、装置过热、直流母线过欠压、过载自动限流保护，满足了人们的需求。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种SVG静止型无功补偿装置，包括输入端、电流控制模块、逆变模块、输出模块、显示模块，输入端连接电流控制模块，电流控制模块连接逆变模块，逆变模块连接输出模块，输出模块连接显示模块。

电流控制模块包括电流直接控制模块和电流间接控制模块，电流直接控制模块包括跟踪型PWM控制，电流间接控制模块包括逆系统PI控制。

逆变模块包括三电平逆变器。

输出模块包括电抗器、电容器和IGBT。

显示模块包括人机界面。

本实用新型的原理是：利用IGBT组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在外部电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。

电流控制包括电流直接控制和电流间接控制，电流直接接控制采用跟踪型PWM控制，可对电流瞬时值进行控制；电流间接控制主要有传统PI控制和逆系统PI控制，逆系统PI控制是传统PI控制的改进，逆系统PI控制有比传统PI控制更快的响应速度田，因此，采用逆系统PI控制。

三电平逆变器是在多电平逆变器中能够真正达到实用水平，三电平逆变器作为一种特殊的串联形式，由于其输出端口电压可在（Uc,0,Uc）三个电平中间变化，从而在方波工况下其脉宽可以如单相桥一样调节，并且作为中点钳位式的逆变器，其串联的每个开关器件始终工作在1／2的直流中间电压，从而既利用串联方式提高了装置容量又避免了常规器件串联时所遇到的器件选配和动静态均压问题。

采用IGBT电力电子元件，可以使大功率、高电压变流器的应用性能提高显著，而且可使复杂的控制电路得以简化。

采用人机界面可提高设备的数字化。

本实用新型有益的效果是：本实用新型的SVG静止型无功补偿装置，结构简单，成本低，使用效率高，实用性强，便于控制识别，安全性能好，使用效果好。

附图说明

图1为本实用新型实施例的框图。

附图标记说明：输入端1，电流控制模块2，电流直接控制模块2-1，电流间接控制模块2-2，跟踪型PWM控制2-3，逆系统PI控制2-4，逆变模块3，三电平逆变器3-1，输出模块4，电抗器4-1，电容器4-2，IGBT4-3，显示模块5，人机界面5-1。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

参照附图：本实施例中的SVG静止型无功补偿装置，包括输入端1、电流控制模块2、逆变模块3、输出模块4、显示模块5，输入端1连接电流控制模块2，电流控制模块2连接逆变模块3，逆变模块3连接输出模块4，输出模块4连接显示模块5。

电流控制模块2包括电流直接控制模块2-1和电流间接控制模块2-2，电流直接控制模块2-1包括跟踪型PWM控制2-3，电流间接控制模块2-2包括逆系统PI控制2-4。

逆变模块3包括三电平逆变器3-1。

输出模块4包括电抗器4-1、电容器4-2和IGBT4-3。

显示模块5包括人机界面5-1。

本实用新型的原理是：利用IGBT4-3组成自换相桥式电路，经过电抗器4-1并联在外部电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。

在主电路结构中，如果采用并联三相三线制主电路将无法消除线路中的零序基波电流和谐波电流以及中线中得电流，因此应该采用常见的三相四线制的结构，而常见的三相四线制电压型主要有三三单相全桥、四桥臂、三桥臂中分式三种拓扑结构，三单相全桥结构的控制灵活，但在低电压的情况下需要变压器，且使用的开关管和直流电容数量最多，硬件开销大，成本高；

三桥臂电容中分式拓扑结构相比四桥臂拓扑结构虽然减少了一个桥臂，能达到四桥臂的补偿效果，但必须解决分列式电容的俊雅控制，实现起来比较困难；

四桥臂拓扑结构在对不平衡基波负载电流、零序电流进行补偿时，自身就能起到能量转换的作用，具有相对较高的直流电压利用率，控制方法特别是直流侧电压控制部分相对简单，虽然硬件投入也较高，主电路及驱动电路结构也比较复杂，

从整个设备的经济性、补偿不对称负荷电流的能力以及控制的简单性，应该选择四桥臂的三相四线制并联的主电路拓扑结构。

本实用新型的特点是：结构简单，成本低，使用效率高，能够保护电网过欠压、电网错缺相、装置过流、装置过热、直流母线过欠压、过载自动限流保护，满足了人们的需求。

虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (5)

1.一种SVG静止型无功补偿装置，其特征在于：包括输入端（1）、电流控制模块（2）、逆变模块（3）、输出模块（4）、显示模块（5），所述输入端（1）连接电流控制模块（2），所述电流控制模块（2）连接逆变模块（3），所述逆变模块（3）连接输出模块（4），所述输出模块（4）连接显示模块（5）。

2.根据权利要求1所述的SVG静止型无功补偿装置，其特征在于：所述电流控制模块（2）包括电流直接控制模块（2-1）和电流间接控制模块（2-2），所述电流直接控制模块（2-1）包括跟踪型PWM控制（2-3），所述电流间接控制模块（2-2）包括逆系统PI控制（2-4）。

3.根据权利要求1所述的SVG静止型无功补偿装置，其特征在于：所述逆变模块（3）包括三电平逆变器（3-1）。

4.根据权利要求1所述的SVG静止型无功补偿装置，其特征在于：所述输出模块（4）包括电抗器（4-1）、电容器（4-2）和IGBT（4-3）。

5.根据权利要求1所述的SVG静止型无功补偿装置，其特征在于：所述显示模块（5）包括人机界面（5-1）。

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