[发明专利]混合型无功功率发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及电气技术领域，具体涉及一种混合型无功功率发生装置。

背景技术

目前，国内冶金企业轧钢及电弧炉炼钢生产过程中产生的无功功率冲击、电压波动、电压闪变及高次谐波的补偿与治理，均采用传统的静止型无功功率补偿器。此种装置由于其控制速度所致，对于电压闪变的治理效果不理想。同时存在其功率损耗较大，电流—电压特性不好等不足。国内电网的控制手段缺乏且水平较低，安装在电网中的绝大部分是提供静态电压调节和补偿无功的电容和变压器分接头调节，它是限制电力传输的重要因素，也是可能发生电力系统崩溃的潜在隐患，如：传统可控装置的固有时间常数都在百毫秒级，不能对时间极短的暂态过程做出有效反映及连续调节；传统控制系统设计的目标是局部或短期的，随着系统的扩大，不能对变化和复杂的控制对象做出全局的正确判断，由于电力系统的扩大，增加了发生事故及误操作、误处理的可能性，造成故障的后果就更加严重了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种控制灵活、调节速度快的混合型无功功率发生装置。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种混合型无功功率发生装置，包括启动整流器、GTO逆变桥、直流电容器组、逆变器输出变压器、连接变压器、高压开关柜、控制单元、检测单元、保护单元及冷却单元，所述启动整流器、GTO逆变桥、直流电容器组、逆变器输出变压器、连接变压器、高压开关柜、检测单元、保护单元及冷却单元分别与控制单元连接，通过增加冷却单元，能有效地预防因为热量聚集而引发事故。

所述冷却单元采用风冷方式进行冷却，安全性高，效果好。

本发明混合型无功功率发生装置彻底摆脱了提供无功功率的传统模式，GTO逆变桥是SHSVG混合型无功功率发生装置系统中的最核心器件，大功率的GTO逆变桥构成的三电平三相变流器的单元容量已可达到10Mvar的等级，为了能对系统的稳定发挥作用，其电路结构一般根据设计容量和电压等级确定。另外，使用脉宽调制PWM技术，可以达到减小谐波成份的目的。

SHSVG混合型无功功率发生装置的基本原理就是将GTO逆变桥变流电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发生满足要求的无功电流(或电压)，实现动态无功功率补偿。

电压控AVR，保持电压中允允许范围；抑制功率振荡PSS，根据测出的有功变化调节无功功率量；无功功率控制。

本发明的有益效果是：本发明控制灵活、调节速度快；静止运行、安全稳定；对系统电压进行瞬时补偿；不需要大量的储能元件，在网络中使用不会产生谐波，输出电压谐波含量小；能提供容性无功也能提供感性无功，运行范围大；可用于用户端改善电能质量、解决电弧炉及电气化铁路系统产生的电压波动、闪变及不对称运行所产生的危害，解决轧钢机、卷扬机冲击负荷所引起的电网电压畸变，以及高次谐波电流对电网的污染，以改善电能质量和提高产品质量。

附图说明

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种混合型无功功率发生装置，包括启动整流器、GTO逆变桥、直流电容器组、逆变器输出变压器、连接变压器、高压开关柜、控制单元、检测单元、保护单元及冷却单元，所述启动整流器、GTO逆变桥、直流电容器组、逆变器输出变压器、连接变压器、高压开关柜、检测单元、保护单元及冷却单元分别与控制单元连接，通过增加冷却单元，能有效地预防因为热量聚集而引发事故。

本发明混合型无功功率发生装置彻底摆脱了提供无功功率的传统模式，GTO逆变桥是SHSVG混合型无功功率发生装置系统中的最核心器件，大功率的GTO逆变桥构成的三电平三相变流器的单元容量已可达到10Mvar的等级，为了能对系统的稳定发挥作用，其电路结构一般根据设计容量和电压等级确定。另外，使用脉宽调制PWM技术，可以达到减小谐波成份的目的。

SHSVG混合型无功功率发生装置的基本原理就是将GTO逆变桥变流电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发生满足要求的无功电流(或电压)，实现动态无功功率补偿。

电压控AVR，保持电压中允允许范围；抑制功率振荡PSS，根据测出的有功变化调节无功功率量；无功功率控制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。