一種動態有源濾波補償裝置製造方法
2023-06-13 20:21:16
一種動態有源濾波補償裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種動態有源濾波補償裝置，其特徵在於，包括控制器、TSC動態無功補償器和功率換流器，所述TSC動態無功補償器和功率換流器相互並聯連接，並串接一斷路器後並聯到電網上；所述TSC動態無功補償器由依次串聯的濾波器、電抗器L1、晶閘管和電容組組成，所述控制器與晶閘管相連接所述功率換流器由電抗器L2、及以IGBT為核心的逆變橋式電路組成。有益效果是：採用晶閘管作為投切開關，並針對各奇次諧波設置專門的濾波通道，自動跟隨負荷變化情況動態投切濾波電容器組，響應速度快，裝置採用電力電子器件IGBT，響應時間一般≤10ms，具有極強的濾波能力，可同時濾除2-50次諧波或選擇濾除特定次數諧波，且不與系統發生諧振。
【專利說明】一種動態有源濾波補償裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及補償裝置【技術領域】，尤其是涉及一種動態有源濾波補償裝置。
【背景技術】
[0002]目前，電網中存在大量的非線性負荷，如整流、變頻調速、中頻加熱等，這類負荷功率因數低，諧波嚴重且無功變化十分劇烈，會使電網電壓畸變及波動，降低供電質量，同時諧波會使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和噪聲，使絕緣老化，壽命縮短，甚至發生故障或燒毀，諧波還會引起電力系統局部並聯諧振或串聯諧振，使諧波被放大，致使電容器等設備燒毀。無功補償裝置可以在工作中從電網吸收大量感性無功功率，增大了供電線路中的電流、電壓降和電能損耗，降低了配電設備的利用率，如果在用電設備的配電母線處並聯接入電容器等容性無功補償裝置，就可以減小供電線路的電流，降低損耗，提高配電變壓器的利用率。
[0003]目前，常用的無功補償設備有:1.機械式投切電容器無功補償裝置(MSC)，其成本較低，但該方法相應速度慢、調節不連續，不能滿足系統運行方式快速變化的需求，沒有濾波效果。2.靜止無功補償裝置(SVC)，能實現連續的無功功率補償，但其損耗大，成本高，沒有濾波效果。
[0004]因此，需要尋找一種新型的無功補償及諧波治理的裝置。
實用新型內容
[0005]本實用新型提供一種動態有源濾波補償裝置，以解決現有技術中的投切響應速度慢、濾波效果差等問題。
[0006]本實用新型所解決的技術問題採用以下技術方案來實現:
[0007]—種動態有源濾波補償裝置，包括控制器、TSC動態無功補償器和功率換流器，所述TSC動態無功補償器和功率換流器相互並聯連接，並串接一斷路器後並聯到電網上，所述控制器分別與所述TSC動態無功補償器和功率換流器相連接；
[0008]所述TSC動態無功補償器由依次串聯的濾波器、電抗器L1、晶閘管和電容組組成，所述控制器與晶閘管相連接，以控制所述晶閘管實現在過零點處將所述電容器組投切在電網上，無湧流，無過補；
[0009]所述功率換流器由電抗器L2、及以IGBT為核心的逆變橋式電路組成，所述控制器與逆變橋式電路相連接，用以發出滿足系統要求的補償電流，濾除2-50次諧波，同時細調無功功率，實現動態無級調節無功功率。
[0010]作為優選的技術方案，所述TSC動態無功補償器上還設有熔斷器，用以短路保護。
[0011]作為優選的技術方案，所述電容器組為三角形連接。
[0012]作為優選的技術方案，所述TSC動態無功補償器為多組。
[0013]本實用新型具有的有益效果是:(I)採用晶閘管作為投切開關，並針對各奇次諧波設置專門的濾波通道，自動跟隨負荷變化情況動態投切濾波電容器組，響應速度快:裝置採用電力電子器件IGBT，響應時間一般彡1ms,而傳統的無功補償裝置響應時間理論上^ 20ms ；
[0014](2)採用全智能控制來計算無功，通過控制可控矽投切電容器進行粗調無功及控制IGBT功率組件來實現細調無功，從而達到無級調節；
[0015](3)具有極強的濾波能力，可同時濾除2-50次諧波或選擇濾除特定次數諧波，且不與系統發生諧振。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施方案或現有技術中的技術方案，下面將對實施方案或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施方案，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實用新型:一種動態有源濾波補償裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0019]參照圖1所示，一種動態有源濾波補償裝置，包括控制器、TSC動態無功補償器I和功率換流器2，TSC動態無功補償器I和功率換流器2相互並聯連接，並串接一斷路器後並聯到電網上，控制器分別與TSC動態無功補償器I和功率換流器2相連接。
[0020]本實用新型的TSC動態無功補償器I由依次串聯的濾波器FU、電抗器L1、晶閘管VT和電容組C組成，控制器與晶閘管VT相連接，以控制晶閘管VT實現在過零點處將電容器組C投切在電網上，無湧流，無過補。其中，電容器組C為三角形連接。
[0021]為了保護短路等意外，在TSC動態無功補償器I上還設有熔斷器4。
[0022]本實用新型的功率換流器2由電抗器L2、及以IGBT為核心的逆變橋式電路3組成，控制器與逆變橋式電路相連接，用以發出滿足系統要求的補償電流，濾除2-50次諧波，同時細調無功功率，實現動態無級調節無功功率。
[0023]應用本裝置時，斷路器合閘後，利用測量系統對系統CT和PT信號進行檢測，通過控制器的分析計算來確定無功的投切容量，快速地智能控制可控矽投切電容器進行粗調無功功率，功率換流器2實現細調無功功率，有效地解決了原有TSC動態無功功率補償器I補償不連續，容量存在步差問題，實現了動態連續調節無功功率，保證補償後的功率因數在0.95以上。同時，功率換流器2採用了自混合濾波算法和專有技術對系統諧波進行有效抑制。其中的TSC動態無功補償器I也可以為多組。
[0024]本實用新型採用瞬時無功功率理論、PWM脈寬調製技術、多核並行處理技術，能夠無級調節無功功率，同時與TSC系列可控矽動態無功功率補償器相結合，形成了新型大容量連續型無功補償裝置，成為無功補償領域的一個新亮點，以最快的速度提高電網功率因數，濾除諧波，改善電能質量，是大容量無功補償和諧波抑制最理想的解決方案。
[0025]同時具有以下有益效果:(1)採用晶閘管作為投切開關，並針對各奇次諧波設置專門的濾波通道，自動跟隨負荷變化情況動態投切濾波電容器組，響應速度快:裝置採用電力電子器件IGBT，響應時間一般彡10ms，而傳統的無功補償裝置響應時間理論上彡20ms ；
[0026](2)採用全智能控制來計算無功，通過控制可控矽投切電容器進行粗調無功及控制IGBT功率組件來實現細調無功，從而達到無級調節；
[0027](3)具有極強的濾波能力，可同時濾除2-50次諧波或選擇濾除特定次數諧波，且不與系統發生諧振。
[0028]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種動態有源濾波補償裝置，包括控制器、TSC動態無功補償器和功率換流器，所述TSC動態無功補償器和功率換流器相互並聯連接，並串接一斷路器後並聯到電網上，所述控制器分別與所述TSC動態無功補償器和功率換流器相連接； 所述TSC動態無功補償器由依次串聯的濾波器、電抗器L1、晶閘管和電容組組成，所述控制器與晶閘管相連接，以控制所述晶閘管實現在過零點處將所述電容器組投切在電網上； 所述功率換流器由電抗器L2、及以IGBT為核心的逆變橋式電路組成，所述控制器與逆變橋式電路相連接。
2.根據權利要求1所述的一種動態有源濾波補償裝置，其特徵在於，所述TSC動態無功補償器上還設有熔斷器。
3.根據權利要求1所述的一種動態有源濾波補償裝置，其特徵在於，所述電容器組為三角形連接。
4.根據權利要求1所述的一種動態有源濾波補償裝置，其特徵在於，所述TSC動態無功補償器為多組。
【文檔編號】H02J3/18GK204068268SQ201420363190
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】王惟青, 武全友, 吳方紅, 胡慧燕, 張海平, 耿彩虹 申請人:上海雷諾爾電力自動化有限公司