[实用新型]高压动态无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种输配电补偿装置，具体地说是一种高压动态无功补偿装置。

背景技术

目前，为满足系统中特定负荷造成的无功快速波动场所的补偿需要，主要补偿设备为分级投切的电容器组和可实现无级可调的静止式无功补偿装置（Static VarCompensator，简称SVC）。有级投切的电容器组，其补偿特性不平滑，补偿精度不高，无法适应负荷快速变化场合的无功补偿需求。SVC 产品可有效地解决这一问题，它以响应速度快、技术相对成熟以及可靠性高得到广泛应用。

现有的无功补偿主要有高压静态无功补偿装置（SVC)和磁控电抗器（MCR).但是,高压静态无功补偿装置不能实现无功补偿的动态调节，存在以下问题：（1）装置补偿容量不能连续可调的问题；（2）目前常规高压无功补偿装置的响应时间太长，长达数秒钟，不能满足在十几个ms内对无功进行补偿的要求；（3）目前的无功补偿装置只能补偿容性或感性无功，不能实现正负无功双向补偿的问题。磁控电抗器可以实现无功的容量的无级调节，但是响应时间长，且只能补偿感性无功，不能补偿容性无功。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供了一种高压动态无功补偿装置。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：高压动态无功补偿装置，包括主电路和控制器，其特征是，所述主电路包括断路器、交流接触器、电抗器、真空开关、限流电阻和静止无功发生器；所述的断路器、交流接触器、电抗器和真空开关串联后与静止无功发生器连接，所述限流电阻与真空开关并联连接，所述静止无功发生器包括多组逆变器，所述多组逆变器串联连接组成多电平逆变器结构，所述三相之间的静止无功发生器采用星形接法连接；

所述逆变器包括IGBT桥式逆变电路和RC阻容滤波电路，所述IGBT桥式逆变电路包括4个绝缘栅双极晶体管和4个钳位二极管，所述6个绝缘栅双极晶体管组成竖桥臂结构，所述4个钳位二极管与4个绝缘栅双极晶体管对应连接；所述RC阻容滤波电路包括2个电阻和2个电容，所述2个电阻和2个电容组成两个电阻电容并联电路的串联电路。

进一步地，所述真空开关为接触器。

进一步地，所述IGBT桥式逆变电路还包括3个吸收电容器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型以IGBT为核心，能够快速补偿负荷所产生的谐波电流，抑制对电网的谐波污染，在补偿能力范围之内进行无功补偿以提高功率因数，抑制负荷侧产生的三相不平衡电流和零线电流，保障电力系统稳定、高效和优质地运行。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1所示，本实用新型的一种高压动态无功补偿装置，包括主电路和控制器，所述控制电路实时跟踪负荷变化，并控制主电路的投切来动态补偿无功功率。所述主电路包括断路器QF、交流接触器KM1、电抗器L1、真空开关、限流电阻和静止无功发生器,所述真空开关采用接触器KM2；所述的断路器QF、交流接触器KM1、电抗器L1和接触器KM2串联后与静止无功发生器连接，所述限流电阻包括与真空开关并联连接电阻R1、R2和R3，所述静止无功发生器包括多组逆变器，所述多组逆变器串联连接组成多电平逆变器结构，所述三相之间的静止无功发生器采用星形接法连接。

所述逆变器包括IGBT桥式逆变电路和RC阻容滤波电路，所述IGBT桥式逆变电路包括4个绝缘栅双极晶体管（IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor）和4个钳位二极管，所述4个绝缘栅双极晶体管组成竖桥臂结构，所述4个钳位二极管与4个绝缘栅双极晶体管对应连接；所述RC阻容滤波电路包括2个电阻和2个电容，所述2个电阻和2个电容组成两个电阻电容并联电路的串联电路。所述IGBT桥式逆变电路还包括3个吸收电容器。

本实用新型所述的控制电路包括电流互感器、A/D转换模块、DSP处理器和驱动电路，所述电流互感器通过A/D转换模块与可编程逻辑控制器连接，所述可编程逻辑控制器通过驱动电路分别与IGBT开关器件和接触器连接。其中，所述DSP处理器采用美国TI公司的高速TMS320F28X系列DSP芯片。