[实用新型]一种无功功率发生器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种无功功率发生器装置。

背景技术

在电网中，电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，另一种是无功功率(reactive power)。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式的能量，如将电能转成机械能、光能、热能。无功功率是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。

从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。

无功功率发生器(Static Synchronous Compensator,简称STATCOM，又称SVG)是一种并联型无功补偿的FACTS装置，它能够发出或吸收无功功率，并且其输出可以变化以控制电力系统中的特定参数；STATCOM并联于电网中，相当于一个可控的无功电流源，其无功电流可以快速地跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿电网系统所需无功功率，对电网无功功率实现动态无功补偿。

现有技术中，电流互感器CT和STATCOM直接并联在电网系统中，电网系统通过STATCOM补偿所需的无功功率。CT的功能是用来测量用户所需的无功电流，CT直接从电网中测量到电流信号传递给STATCOM，通常采用n台STATCOM并联运行，其中一台STATCOM作为主机，其他STATCOM作为从机，STATCOM主机采集到电流信号后，通过一系列处理计算出用户所需的无功电流值，然后将无功电流值除以n，转化为无功电流指令，均匀分配给各个STATCOM从机，从而每台STATCOM补偿电网无功电流的n分之一，完成无功功率的补偿；这样操作不仅需要STATCOM主机和各个STATCOM从机之间互相通讯，而且还要设置并联STATCOM的台数。

STATCOM直接并联运行会出现各台STATCOM输出电流不相等的问题，甚至损坏供电和输电设备。

实用新型内容

针对现有技术中各台STATCOM并联运行相互之间需要通讯以及各台STATCOM电流分布不均的问题，本实用新型提供了一种无功功率发生器装置。

本实用新型提供了一种无功功率发生器装置，包括：电流互感器CT，平衡电阻以及无功功率发生器STATCOM；

CT和STATCOM分别并联在电网中，CT的原边绕组串联于电网中，副边绕组采用n条支路并联的方式，2<n<20；各个支路均通过导线串联平衡电阻后连接STATCOM；

具体连接过程如下：CT分为原边绕组和副边绕组，原边绕组串联于电网中，副边绕组采用n条支路并联的方式，每一支路均串联1个平衡电阻后连接STATCOM；具体来说，CT副边绕组的每一条支路均通过串联平衡电阻后与STATCOM内部的霍尔电流传感器的原边相连接；STATCOM内部包括霍尔电流传感器，AD转换器以及CPU；霍尔电流传感器采集并检测CT副边绕组上的电流信号后，传送给AD转换器，AD转换器将测得的电流信号转成数字电流信号，所得的数字电流信号经过CPU处理并计算，得到STATCOM的输出电流；CT从电网中测得电流信号后，经过n条并联的支路分别传递给n台STATCOM，每台STATCOM采集到CT输出总电流的n分之一，即可得到电网无功电流的n分之一，并作为无功电流指令对电网的无功功率进行补偿。

平衡电阻的计算方式如下：

(1)计算当支路的连接导线阻值最小时，STATCOM的最大电流值；

Imax=URLmin+R]]>

U为CT输出电压；RL_min为支路的连接导线阻值最小值，R为平衡电阻值；I_max为STATCOM的最大电流值；

(2)计算当支路的连接导线阻值最大时，STATCOM的最小电流值；