[发明专利]混合型动态无功补偿的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及电能质量治理的无功补偿领域，具体地，涉及一种混合型动态无功补偿的装置及通过该装置实现的混合型动态无功补偿的方法。

背景技术

SVG静止无功发生器(staticvargenerator)是一种基于电压源型PWM整流器拓扑结构，通过调节整流器输出侧电压幅值、相位间接调节网侧电流幅值、相位从而无谐波连续动态补偿无功功率的新一代无功补偿装置。TSC晶闸管投切电容器(Thyristorswitchedcapacitor)是将两个反并联晶闸管与补偿电容器相串联，通过投切电容器来补偿无功功率的一种无功补偿装置。SVG响应速度远高于TSC且具有无谐波动态无极差的无功补偿特性，是现在最理想的无功补偿方案。

采用SVG对低压系统无功功率进行补偿，其成本投入将远超过TSC补偿方案。因此，提出了一种混合型动态无功补偿装置的实现方案，目的是将SVG和TSC两部分按一定容量比例结合实现产品成本的降低与性能的提升。按一定逻辑控制装置的两部分，以最优的方式发出各自相应无功功率以提升系统功率因数。

由于混合型动态无功补偿装置具有成本低，补偿精度高，对小幅波动负荷相应时间快等特点，在很多方面都具备广泛的应用前景。主要用于以下几个方面：(1)负荷无功主体较稳定，存在部分波动，例如轻工业工厂等；(2)负荷稳定，存在一定三相功率不平衡情况，例如医疗、民用、商业等的低压配电系统。

如果将SVG与TSC简单的接入系统中而不改变其控制策略，只会造成SVG部分容量的浪费，且在补偿速度上不能发挥SVG的优势。因此一种合理的混合型SVG补偿策略显得至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合型动态无功补偿的装置及其方法，该混合型动态无功补偿的装置及其方法克服了现有技术中的SVG与TSC单独使用的时候各自的缺点，结合了两者的优势，降低了成本，提高了补偿的精度。

为了实现上述目的，本发明提供了混合型动态无功补偿的装置，该混合型动态无功补偿的装置包括：互感器、无功补偿控制器、晶闸管投切电容器和静止无功发生器，所述互感器用于采集低压系统的电压模拟信号和电流模拟信号；

所述无功补偿控制器被配置成连接于所述互感器，以接收电压模拟信号和电流模拟信号，并计算晶闸管投切电容器应投入部分的容量值和静止无功发生器应投入的容量值；

所述无功补偿控制器被配置成连接于所述晶闸管投切电容器，以根据所述晶闸管投切电容器应投入部分的容量值发出第一控制信号；

所述晶闸管投切电容器接收所述第一控制信号，且被配置成连接于所述低压系统，以发出第一响应无功电流；

所述无功补偿控制器被配置成连接于所述静止无功发生器，以根据所述静止无功发生器应投入部分的容量值发出第二控制信号；

所述静止无功发生器接收所述第二控制信号，且被配置成连接于所述低压系统，以发出第二响应无功电流。

优选地，所述静止无功发生器包括：驱动模块和自换相桥式电路，所述驱动模块被配置成连接于所述无功补偿控制器，以接收所述第二控制信号，且被配置成连接于所述自换相桥式电路，以根据所述第二控制信号发送驱动信号驱动所述自换相桥式电路。

优选地，所述第二控制信号为无功参考指令。

优选地，所述第一控制信号为触发信号。

优选地，所述晶闸管投切电容器依次通过电抗器电路和滤波支路连接于所述低压系统。

优选地，所述静止无功发生器为总容量为50kvar的静止无功发生器。

优选地，所述晶闸管投切电容器为回路容量为50-60kvar的晶闸管投切电容器，且所述回路个数为4-6个。

优选地，所述晶闸管投切电容器为总容量为200-360kvar的晶闸管投切电容器。

本发明还提供一种混合型动态无功补偿的方法，该方法使用上述的混合型动态无功补偿的装置，该方法包括：

步骤1，采集低压系统的电压模拟信号和电流模拟信号；

步骤2，根据所述电压模拟信号和电流模拟信号调整晶闸管投切电容器应投入部分的容量值和静止无功发生器应投入的容量值；

步骤3，根据所述晶闸管投切电容器应投入部分的容量值发出第一控制信号；根据所述静止无功发生器应投入部分的容量值发出第二控制信号；

步骤4，所述晶闸管投切电容器接收所述第一控制信号并发出第一响应无功电流以补偿所述低压系统；所述静止无功发生器接收所述第二控制信号并发出第二响应无功电流以补偿所述低压系统。

优选地，所述步骤2包括：