基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無功補償裝置，尤其是涉及一種基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置。
【背景技術】
[0002]無功功率補償對電力系統(tǒng)具有重要意義。對電力系統(tǒng)進行適當?shù)臒o功補償，可以穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，提高功率因數(shù)，提高設備利用率，減小網(wǎng)絡有功功率損耗輸電能力，平衡三相功率，為系統(tǒng)提供電壓，提高系統(tǒng)運行安全性。尤其是近年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)和電力工業(yè)的不斷發(fā)展，企業(yè)廣泛采用異步電動機和電力變壓器，以及大型可控硅裝置產(chǎn)生的大功率沖擊性負荷的存在，使得供電系統(tǒng)功率因低，電壓波動加大。因此，無論從提高輸電網(wǎng)的傳輸能力、降低損耗、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，還是從提高供電質(zhì)量的角度來看，都需要裝設大量的無功補償裝置，無功功率補償裝置的發(fā)展前景非常廣闊。
[0003]現(xiàn)有的無功電容補償裝置存在補償單一、反應時間慢等問題，又或者由于終端負載容量的頻繁變化決定需要投切的電容容量也相應調(diào)整，補償不到位達不到效果，而過補對整個電網(wǎng)有負面影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種補償控制精準快速、可靠性高、可同時實現(xiàn)無功補償和諧波補償?shù)幕谟性茨孀兒碗娙萃肚械臒o功補償裝置。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，與系統(tǒng)電網(wǎng)并聯(lián)，包括有源逆變回路，還包括電容分級投切回路，所述有源逆變回路通過第一變壓器與系統(tǒng)電網(wǎng)并聯(lián)，包括相連接的有源電力濾波器和第一電抗器，所述電容分級投切回路包括相連接的投切控制器和電容投切單元，所述投切控制器與有源電力濾波器連接，所述電容投切單元依次通過第二變壓器、斷路器與系統(tǒng)電網(wǎng)連接，所述有源電力濾波器與第二變壓器連接；
[0007]所述有源電力濾波器根據(jù)系統(tǒng)電網(wǎng)信息，向投切控制器發(fā)送電容分組投切控制信號，投切控制器根據(jù)所接收到的信號控制電容投切單元進行無功補償。
[0008]所述電容投切單元包括依次連接的投切開關、第二電抗器和電容組，所述投切開關與投切控制器連接。
[0009]所述投切開關包括接觸器、復合開關或晶閘管。
[0010]所述電容組包括單電容或由三個電容組成的電容組。
[0011]所述電容投切單元設有多個，分別與投切控制器連接。
[0012]所述投切控制器設有多個，每個投切控制器至少連接一個電容投切單元。
[0013]所述投切控制器通過高速數(shù)據(jù)總線與有源電力濾波器連接。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型利用投切控制器實現(xiàn)階梯式的無功補償，再利用有源電力濾波器對階梯量進行精細調(diào)節(jié)，由于投切控制器與有源電力濾波器高速實時的數(shù)據(jù)連接，實現(xiàn)了高速精確補償無功功能，有源電力濾波器還可將精補功的剩余能力進行諧波補償，具有以下優(yōu)點:
[0015]I)有源補償和無源電容補償一體化控制設計，補償控制精準快速。
[0016]2)有源部分可設置諧波濾除功能，具備自諧振抑制功能。
[0017]3)投切控制與有源電力濾波器之間采用高速數(shù)據(jù)總線方式連接，所有計算工作由有源電力濾波器完成，將計算結果發(fā)給投切控制器，投切控制器根據(jù)設置節(jié)點的信息自行判斷投切方式。
[0018]4)計算分析一體化，投運控制雙回路獨立，有源電力濾波器(有源逆變)的精補及諧波補償與投切控制執(zhí)行的投切控制是相互獨立的兩個流程，任意一回路發(fā)生故障，都不影響另一回路正常工作，可靠性高。
[0019]5)有源電力濾波器開入/開出節(jié)點都可配置，可方便應用配置。
[0020]6)投切控制器SC根據(jù)投切開關的類型不同可以有多個版本，支持接觸器、復合開關和晶閘管等。投切控制器也可以擴展多個，實現(xiàn)大容量多組數(shù)擴展。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖；
[0022]圖2為本實用新型實施例二的部分結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0024]實施例1
[0025]如圖1所示，本實施例提供一種基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，與系統(tǒng)電網(wǎng)并聯(lián)，包括有源逆變回路和電容分級投切回路，有源逆變回路通過第一變壓器1\與系統(tǒng)電網(wǎng)并聯(lián)，包括相連接的有源電力濾波器APF和第一電抗器L1，電容分級投切回路包括相連接的投切控制器SC和電容投切單元，投切控制器SC通過高速數(shù)據(jù)總線與有源電力濾波器APF連接，電容投切單元依次通過第二變壓器T2、斷路器1(2與系統(tǒng)電網(wǎng)連接，有源電力濾波器APF與第二變壓器T2連接。本實施例的2套回路在分析計算上為一體化設計，但在任意一個主回路發(fā)生故障需要退網(wǎng)時，都不會影響另一個回路的正常工作，2個回路的投運策略獨立運作。
[0026]電容投切單元包括依次連接的投切開關K1、第二電抗器L2和電容組，投切開關K !與投切控制器SC連接。本實施例中，投切控制器設有I個，電容投切單元設有多個，分別與投切控制器連接。
[0027]有源電力濾波器根據(jù)系統(tǒng)電網(wǎng)信息，向投切控制器發(fā)送電容分組投切控制信號，有源電力濾波器能實現(xiàn)采樣分析、有源逆變、無源投切、顯示設置、遠傳通訊等功能。電容組的投切操作由有源電力濾波器發(fā)出通訊命令控制投切控制器SC開出量來實現(xiàn)。投切控制器的開出量形式由投切開關的不同而有所變化，投切開關可為接觸器、復合開關或晶閘管等。
[0028]投切控制器根據(jù)所接收到的信號控制電容投切單元進行無功補償，可以為系統(tǒng)提供分級的無功容量補給，再同時由電容投切所呈現(xiàn)的階梯補償效應，可由有源電力濾波器進行精細修補，確保系統(tǒng)能獲得更高的無功補償效果。有源電力濾波器的高響應速度為裝置全范圍平滑精補補償提供了保證。
[0029]裝置內(nèi)嵌的有源電力濾波器不但具有無功補償功能，同時具有諧波濾除的功能。當設定啟用諧波濾除功能時，有源電力濾波器可將完成無功精補后剩余的能力用作諧波濾除上使用，在諧波濾除時支持選次和智能補償兩種模式。有源電力濾波器專門有獨立的一組測量電容投切回路的電流互感器接口，當啟用諧波濾除功能時，算法會分析諧波流入電容回路的分量，保證有源電力濾波器輸出的諧波補償電流不與其發(fā)生諧振。
[0030]實施例2
[0031]如圖2所示，本實施例提供一種基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，其中，投切控制器設有多個，每個投切控制器連接一個電容投切單元。其余同實施I。
[0032]實施例3
[0033]如圖2所示，本實施例中，投切控制器設有多個，有的投切控制器連接一個電容投切單元，有的投切控制器連接兩個電容投切單元。其余同實施I。
【主權項】
1.一種基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，與系統(tǒng)電網(wǎng)并聯(lián)，包括有源逆變回路，其特征在于，還包括電容分級投切回路，所述有源逆變回路通過第一變壓器與系統(tǒng)電網(wǎng)并聯(lián)，包括相連接的有源電力濾波器和第一電抗器，所述電容分級投切回路包括相連接的投切控制器和電容投切單元，所述投切控制器與有源電力濾波器連接，所述電容投切單元依次通過第二變壓器、斷路器與系統(tǒng)電網(wǎng)連接，所述有源電力濾波器與第二變壓器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，其特征在于，所述電容投切單元包括依次連接的投切開關、第二電抗器和電容組，所述投切開關與投切控制器連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，其特征在于，所述投切開關包括接觸器、復合開關或晶閘管。
4.根據(jù)權利要求2所述的基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，其特征在于，所述電容組包括單電容或由三個電容組成的電容組。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，其特征在于，所述電容投切單元設有多個，分別與投切控制器連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，其特征在于，所述投切控制器設有多個，每個投切控制器至少連接一個電容投切單元。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，其特征在于，所述投切控制器通過高速數(shù)據(jù)總線與有源電力濾波器連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于有源逆變和電容投切的無功補償裝置，與系統(tǒng)電網(wǎng)并聯(lián)，包括有源逆變回路，還包括電容分級投切回路，所述有源逆變回路通過第一變壓器與系統(tǒng)電網(wǎng)并聯(lián)，包括相連接的有源電力濾波器和第一電抗器，所述電容分級投切回路包括相連接的投切控制器和電容投切單元，所述投切控制器與有源電力濾波器連接，所述電容投切單元依次通過第二變壓器、斷路器與系統(tǒng)電網(wǎng)連接，有源電力濾波器與第二變壓器連接。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有補償控制精準快速、可靠性高、可同時實現(xiàn)無功補償和諧波補償?shù)葍?yōu)點。
【IPC分類】H02J3-18, H02J3-01
【公開號】CN204407903
【申請?zhí)枴緾N201420806612
【發(fā)明人】舒觀瀾
【申請人】利思電氣（上海）有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月17日