一種低壓靜止無功發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種低壓靜止無功發(fā)生器，包括實(shí)時(shí)檢測及供電單元、控制單元、補(bǔ)償單元、輸出電抗器和人機(jī)交互模塊；所述實(shí)時(shí)檢測及供電單元由電壓互感器、負(fù)載側(cè)電流互感器、輸出電抗器側(cè)電流互感器、無功分離模塊和電源系統(tǒng)組成，所述電源系統(tǒng)連接三相四線電網(wǎng)，給整個(gè)系統(tǒng)供電，所述實(shí)時(shí)檢測及供電單元的輸出端與所述控制單元輸入端連接；所述控制單元由A/D模塊、DSP模塊、CPU模塊組成，所述控制單元輸出端與所述補(bǔ)償單元輸入端相連；所述補(bǔ)償單元輸出端與所述輸出電抗器一端相連；所述輸出電抗器另一端連接電網(wǎng)；所述人機(jī)交互模塊與所述控制單元連接。本實(shí)用新型提高了電氣系統(tǒng)安全可靠性、達(dá)到節(jié)能增效的目的，簡單易操作。
【專利說明】一種低壓靜止無功發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無功發(fā)生器，特別是一種電力低壓靜止無功發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，許多用電設(shè)備是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。
[0003]無功功率對供、用電也產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在:
[0004](I)降低發(fā)電機(jī)有功功率的輸出。
[0005](2)視在功率一定時(shí)，增加無功功率就要降低輸、變電設(shè)備的供電能力。
[0006](3)電網(wǎng)內(nèi)無功功率的流動會造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。
[0007](4)系統(tǒng)缺乏無功功率時(shí)就會造成低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。
[0008]電網(wǎng)中非線性、波動性、不平衡負(fù)荷不斷增加，對公用電網(wǎng)注入大量的沖擊無功功率，節(jié)能降耗與改善電能質(zhì)量的需求不斷增加。
[0009]傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償方法是無源補(bǔ)償技術(shù)，即使用由電力電容器和濾波電抗器等無源器件構(gòu)成的無源補(bǔ)償器。近年來，以IGBT技術(shù)為代表的靜止無功發(fā)生器技術(shù)(SVG)開始規(guī)模化應(yīng)用。
[0010]與無源補(bǔ)償器相比，SVG響應(yīng)速度快、可控性高、能跟蹤補(bǔ)償各種無功變化的需求、靜止產(chǎn)生負(fù)荷所需變化的無功功率，同時(shí)，SVG還具有特性不受系統(tǒng)影響、無諧波放大的危險(xiǎn)、體積小重量輕等突出優(yōu)點(diǎn)，因而已成為電力無功補(bǔ)償?shù)闹匾侄巍?br>

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本實(shí)用新型的目的是提供一種電力靜止無功發(fā)生器，該發(fā)生器采用先進(jìn)的靜止實(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)償方式來消除電網(wǎng)中的無功損耗，可以產(chǎn)生感性無功和容性無功，以實(shí)現(xiàn)其節(jié)能降損的功能。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種電力低壓靜止無功發(fā)生器，包括:實(shí)時(shí)檢測及供電單元、控制單元、補(bǔ)償單元、輸出電抗器和人機(jī)交互模塊；所述實(shí)時(shí)檢測及供電單元包括檢測負(fù)載側(cè)電壓的電壓互感器、檢測負(fù)載側(cè)電流的第一電流互感器、檢測輸出電抗器側(cè)電流的第二電流互感器、無功分離模塊和電源系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)連接三相四線電網(wǎng)，給整個(gè)系統(tǒng)供電，所述實(shí)時(shí)檢測及供電單元的輸出端與所述控制單元輸入端連接；所述控制單元采用基于FPGA的數(shù)字控制器，所述控制單元包括A/D模塊、DSP模塊、CPU模塊，所述控制單元輸出端與所述補(bǔ)償單元輸入端相連；所述補(bǔ)償單元輸出端與所述輸出電抗器一端相連；所述輸出電抗器另一端連接電網(wǎng)；所述人機(jī)交互模塊與所述控制單元連接。
[0013]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述補(bǔ)償單元包括三相橋逆變電路和一電容，所述電容并聯(lián)在三相橋逆變電路兩端，所述三相橋逆變電路中的電子元器件為IGBT。
[0014]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述控制器設(shè)置有RS232、RS485通訊接口。
[0015]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述人機(jī)交互模塊為一 IXD觸摸屏。
[0016]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017]1、實(shí)時(shí)監(jiān)測:實(shí)時(shí)監(jiān)測配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，通過監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)讀取電網(wǎng)側(cè)、負(fù)載側(cè)的有功功率和無功功率、各相電流大小、補(bǔ)償前后效果波形圖及低壓無功發(fā)生器發(fā)出的補(bǔ)償電流大小、波形等一系列電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)、高效。
[0018]2、具有人機(jī)交互模塊，可實(shí)現(xiàn)對無功發(fā)生器進(jìn)行后臺監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作和控制，簡單、方便。
[0019]3、通過檢測負(fù)載電壓電流波形，得到需要補(bǔ)償?shù)臒o功需量，并將電壓電流相位的調(diào)整，通過控制IGBT的觸發(fā)，經(jīng)過儲能電容，將電壓電流相位調(diào)整好后再注入供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)降低無功損耗功能，從而提高電氣系統(tǒng)安全可靠性、達(dá)到節(jié)能增效的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖1以及【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。
[0022]如圖1所示，一種低壓靜止無功發(fā)生器，包括:實(shí)時(shí)檢測及供電單元、控制單元、補(bǔ)償單兀9、輸出電抗器10和人機(jī)交互模塊11 ；
[0023]所述實(shí)時(shí)檢測及供電單元檢測負(fù)載側(cè)電壓的電壓互感器2、檢測負(fù)載側(cè)電流的第一電流互感器1、檢測輸出電抗器側(cè)電流的第二電流互感器3、無功分離模塊4和電源系統(tǒng)5，所述電源系統(tǒng)5連接三相四線電網(wǎng)，給整個(gè)系統(tǒng)供電，所述實(shí)時(shí)檢測及供電單元的輸出端與所述控制單元輸入端連接；所述控制單元采用基于FPGA的數(shù)字控制器，包括A/D模塊6、DSP模塊7、CPU模塊8，所述控制單元輸出端與所述補(bǔ)償單元9輸入端相連；所述補(bǔ)償單元9輸出端與所述輸出電抗器10—端相連；所述輸出電抗器10另一端連接電網(wǎng)；所述人機(jī)交互模塊n與所述控制單元連接。
[0024]本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，所述補(bǔ)償單元包括三相橋逆變電路和一電容，所述電容并聯(lián)在三相橋逆變電路兩端，所述三相橋逆變電路中的電子元器件為IGBT。
[0025]本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，所述控制器設(shè)置有RS232、RS485通訊接口。
[0026]本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，所述人機(jī)交互模塊11為一 IXD觸摸屏。
[0027]本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，實(shí)時(shí)檢測及供電單元通過第一電流互感器1、電壓互感器2和第二電流互感器3對負(fù)載側(cè)的電流、電壓和輸出電抗器10側(cè)的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，無功分離模塊4通過對負(fù)載側(cè)電流、電壓波形進(jìn)行處理獲得需要補(bǔ)償?shù)臒o功電流；
[0028]本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，實(shí)時(shí)檢測及供電單元將得到的輸出電抗器10側(cè)電流和需要補(bǔ)償?shù)臒o功電流輸出給控制單元，通過A/D模塊6將輸入控制單元的信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，經(jīng)過DSP模塊7的運(yùn)算后產(chǎn)生驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號控制補(bǔ)償單元9對電壓、電流的相位進(jìn)行調(diào)整，發(fā)出所需的補(bǔ)償電流大小，來提高功率因數(shù)。
[0029]控制單元還包括一 CPU模塊8，存儲控制單元的運(yùn)算結(jié)果，并通過數(shù)據(jù)線或網(wǎng)線可與人機(jī)交互模塊11連接，本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，所述人機(jī)交互模塊11為一 LCD觸摸屏，可實(shí)現(xiàn)對低壓靜止無功發(fā)生器的遠(yuǎn)程操作和控制，簡單、方便。
[0030]補(bǔ)償單元9根據(jù)控制單元的分析結(jié)果，將電壓、電流的相序進(jìn)行調(diào)整，通過IGBT逆變器的觸發(fā)，將反向無功電流經(jīng)過輸出電抗器10后注入供電系統(tǒng)中。
[0031]本實(shí)用新型低壓靜止無功發(fā)生器根據(jù)電網(wǎng)的幾種情況做出不同的反應(yīng)，空載情況下，SVG不吸收也不發(fā)出無功功率；容性情況下，SVG發(fā)生感性無功；感性情況下，吸收感性無功；實(shí)現(xiàn)了降低無功損耗功能，從而提高電氣系統(tǒng)安全可靠性、達(dá)到節(jié)能增效的目的。
[0032]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓靜止無功發(fā)生器，其特征在于:包括實(shí)時(shí)檢測及供電單元、控制單元、補(bǔ)償單兀、輸出電抗器和人機(jī)交互模塊； 所述實(shí)時(shí)檢測及供電單元包括檢測負(fù)載側(cè)電壓的電壓互感器、檢測負(fù)載側(cè)電流的第一電流互感器、檢測輸出電抗器側(cè)電流的第二電流互感器、無功分離模塊和電源系統(tǒng)；所述電源系統(tǒng)連接三相四線電網(wǎng)，用于給整個(gè)系統(tǒng)供電；所述實(shí)時(shí)檢測及供電單元的輸出端與所述控制單元輸入端連接； 所述控制單元采用基于FPGA的數(shù)字控制器，所述控制單元包括A/D模塊、DSP模塊和CPU模塊，所述控制單元輸出端與所述補(bǔ)償單元輸入端相連； 所述補(bǔ)償單元輸出端與所述輸出電抗器一端相連； 所述輸出電抗器另一端連接所述三相四線電網(wǎng)； 所述人機(jī)交互模塊與所述控制單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓靜止無功發(fā)生器，其特征在于，所述補(bǔ)償單元包括三相橋逆變電路和一電容，所述電容并聯(lián)在三相橋逆變電路兩端，所述三相橋逆變電路中的電子元器件為IGBT。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓靜止無功發(fā)生器，其特征在于，所述控制器設(shè)置有RS232、RS485 通訊接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓靜止無功發(fā)生器，其特征在于，所述人機(jī)交互模塊為一 IXD觸摸屏。
【文檔編號】H02J3/18GK204089207SQ201420533989
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】鄭麗榕, 邢威峰 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司寧德供電公司, 國網(wǎng)福建福鼎市供電有限公司, 南京綠高電子科技有限公司