[发明专利]多相无功功率补偿器

说明书

技术领域

本发明涉及无功功率补偿领域，并且特别地涉及无功功率补偿器的控制。

背景技术

由于当今社会严重依赖于可靠的电源，电力网络中出现的故障必须得到快速补救。其中一个线路对地电压降低的单线接地故障或单相接地故障是电力网络中最频繁发生的短路故障。

无功功率补偿器，例如静态VAR补偿器(SVC)可用于消除电压波动。SVC通过提供无功功率来抵消电力网络的压降，且SVC经常能够通过吸收无功功率来处理过电压。如今，期望在电力网络故障期间也能使用SVC来保持电压，且不仅仅在稳定状态和故障消除后的电压恢复期间。

发明内容

当单相接地故障时，SVC提供所有相的等效电纳，这被称为对称控制。这可能造成故障相仍然出现低电压而非故障相可能出现过电压，因为它们虽不需要还是被注入了无功功率。这样的过电压可能损坏网络设备，并且很明显要尽可能避免。

鉴于上述内容，期望提供一种装置，其用于在比如单相接地故障的不对称电力网络故障期间，确保故障相的欠电压被补偿同时还避免SVC的对称控制所造成的过电压。

本发明的一个目的是提供一种装置，其用于在电力网络中单相接地故障期间改善无功功率补偿器的性能。

本发明的另一个目的是提供一种装置，其用于在比如单相接地故障的电力网络中不对称故障期间，避免出现过电压。

根据本发明的所要求保护的多相无功功率补偿器实现了除了别的以外的这些目的。

根据本发明，多相无功功率补偿器被用来向电力网络提供无功功率。多相无功功率补偿器包括为每一相改变其电纳的无功功率装置。多相无功功率补偿器的特征是用于在无功功率装置之间从而在各相之间传递电纳的装置。本发明提供在非对称故障状况期间升高SVC输出的方法。

根据本发明的实施例，用于传递电纳的装置包括晶闸管开关装置，其依次包括晶闸管开关。提供了简单、还可靠和非常快速的用于实现功率传递的装置。

根据本发明的另一个实施例，电纳装置包括晶闸管开关的电容器，每个晶闸管开关的电容器依次包括电容器组和与晶闸管开关串联连接的电感器。通过该特征，可以实现晶闸管开关的电容器相从非故障相向故障相的传递。因此，对于可用部件的最佳使用就在于，利用了在非对称故障期间绝大多数情况下不用于非故障相的晶闸管开关的电容器。如果现有技术的解决方案的晶闸管开关的电容器被使用，那么它们都提供相同的输出，仍然造成故障相的欠电压和非故障相的过电压。因此，本发明能够实现通过提供新型非对称控制来确保故障相的欠电压被补偿的方法。另外，本发明还提供防止过电压的方法。

在本发明的又一个实施例中，用于传递电纳的装置包括晶闸管阀装置。该晶闸管阀装置包括一组开关，其连接得可以实现相之间的功率传递。因此提供了容易实施的功率传递装置。

在本发明的又一个实施例中，无功功率装置包括晶闸管控制的电抗器，其中每个晶闸管控制的电抗器包括与晶闸管开关串联连接的电感器。通过该特征，大的非对称瞬时过电压可被消除或至少被缓解。

在本发明的又一个实施例中，多相无功功率补偿器包括三相，并且无功功率装置为三角形连接。因此本发明可在现有的无功功率补偿器中实现。

在本发明的又一个实施例中，多相无功功率补偿器进一步包括控制设备，其设置为根据电网需要将控制指令提供到晶闸管开关。对用于各相之间的传递电纳的装置的控制可以在用于控制来自无功功率补偿器的输出的控制设备中实现。因此，实现本发明不需要附加部件。

本发明还涉及一种用于控制无功功率补偿器的控制设备。

通过阅读下面的说明和附图，更多的特征和优点会变得清楚。

附图说明

图1示出了根据本发明的SVC。

图2a示出了三角形连接的TSC装置。

图2b示出了根据本发明的晶闸管阀装置。

图3示出了根据本发明的第二实施例的晶闸管阀装置。

具体实施方式

附图中相同的附图标记表示相同或相应的部件。

图1示出了根据本发明的无功功率补偿器，下面的无功功率补偿器是以静态VAR补偿器(SVC)1作为示例。SVC 1包括多个晶闸管控制的电抗器2(TCR)和多个晶闸管开关的电容器(TSC)3。SVC进一步可包括一个或多个滤波器设备4。TCR 2、TSC 3和滤波器设备4通过都是SVC 1的组成部分的中压母线(MVB)6和变压器7连接到在下面表示为电网的电力网络5。电力网络5可以例如是三相交流电力网络。