一種解決三相電壓不平衡的svg裝置製造方法
2023-04-27 06:18:11 2
一種解決三相電壓不平衡的svg裝置製造方法
【專利摘要】解決三相電壓不平衡的SVG裝置，包括電網諧波電壓電流採集PT、CT、消除諧波後的電網電流電壓採集點1、SVG控制櫃，半導體功率器件、電容C、電抗器L、保護開關K、保護電阻R，電網諧波電流電壓採集PT、CT採集的諧波電流及電流電壓採集點1採集的消除諧波後的電流均輸入SVG控制櫃，SVG控制櫃輸出PWM信號給半導體功率器件，半導體功率器件與電容器C並聯，半導體功率器件與電抗器L、保護開關K串聯，所述的保護開關K與電阻R並聯。該裝置能夠有效解決三相電壓不平衡的問題，且響應速度快，跟蹤精度高，可大大提高電網的穩定性和可靠性。
【專利說明】—種解決三相電壓不平衡的SVG裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及解決三相電壓不平衡的SVG裝置。
【背景技術】
[0002]由於電網中存在單相負荷(比如電氣化鐵路)和三相不對稱負荷(比如電弧爐負荷)會給電網的運行和效率帶來不良的影響，同時也會對接在該公用電網中的其他用電設備帶來一些不良的影響甚至危害。三相不平衡會產生負序電流引起電網負序保護動作，影響供電安全。不平衡電流注入系統後會造成三相電壓不平衡，工作在三相不平衡電壓的電網上的負荷，電機類負荷會造成電機軸振動，嚴重時會損壞電機。
[0003]目前，針對三相電壓不平衡問題解決方法是在電網中加SVC，採用斯坦邁茲理論來解決。SVC是靠改變阻抗來實現的，對於一個單相負荷相當在另外兩項分別加電感、電容。對於在兩項或三相間變化(即不確定哪相負荷大)的單相負荷，其容性必須按三相中的最大值計算，而對於可變電感的容量是三相所需最大電感與最大電容之和。這種靠改變阻抗來調節電壓的方式，其調節能力很弱。SVC補償負序的能力只是其總容量的20-25%。這樣投資料和佔地都很大。其主要缺點如下:
[0004]I)其安裝容量大，佔地空間大，自身損耗大，通風散熱困難。
[0005]2)自身產生諧波，需配置合適的濾波器來濾波。
[0006]3) SVC的主控器件是晶閘管，其響應速度慢對於快速變化的負荷達不到理想的效果O
[0007]4 ) SVC輸出受電網電壓影響，其輸出能力與電網電壓平方成正比。
[0008]5)濾波器是靠改為諧波阻抗來濾波的，在系統中會產生串並聯諧振，危害供電安全。
[0009]6)TCR的空芯電抗器對周圍產生電磁幹擾。
[0010]目前，在國內外採用全控型變流器件的靜止無功發生器SVG(Static VarGenerator)技術在中高壓側實現有源濾波。但是，該種SVG消除電網諧波的方式都是採用採集含有諧波的電流電壓信號，以電網諧波電流為控制量，產生與電網中諧波電流方向相反、大小相等的調製電流，達到濾除諧波的目的。該種方式對電網中諧波的濾除沒有考慮到SVG設備及相關電氣部件參數對電網的影響。
實用新型內容
[0011]本實用新型的目的是提供一種解決三相電壓不平衡的SVG，設有兩個電流或電壓信號採集點，一個採集點採集含有諧波的電流電壓信號(SVG輸入端)，另一個採集點採集消除諧波後的電流電壓信號(SVG輸出端)，通過SVG裝置對輸出電流進行控制，可以更好的消除電網諧波對電網的汙染。
[0012]為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0013]一種解決三相電壓不平衡的SVG裝置，包括電網諧波電壓電流採集PT、CT、消除諧波後的電網電流電壓採集點1、SVG控制櫃，半導體功率器件、電容C、電抗器L、保護開關K、保護電阻R，電網諧波電流電壓採集PT、CT採集的諧波電流及電流電壓採集點I採集的消除諧波後的電流均輸入SVG控制櫃，SVG控制櫃輸出PWM信號給半導體功率器件，半導體功率器件與電容器C並聯，半導體功率器件與電抗器L、保護開關K串聯，所述的保護開關K與電阻R並聯。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0015]該裝置設有兩個電流或電壓信號採集點，一個採集點採集含有諧波的電流電壓信號(SVG輸入端)，另一個採集點採集消除諧波後的電流電壓信號(SVG輸出端)，通過輸入兩個採樣值使得SVG裝置對輸出電流進行控制，可以更好的消除電網諧波對電網的汙染，控制精度大大提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是解決三相電壓不平衡的方法的主接線圖。
[0017]圖2是解決三相電壓不平衡的方法的控制原理圖。
[0018]圖3是採用間接電流控制方法(電壓法)時的SVG控制框圖。
[0019]圖4是採用直接電流控制方法(電流法)時的SVG控制框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖詳細敘述本實用新型的【具體實施方式】。
[0021]見圖1、圖2，解決三相電壓不平衡的SVG裝置，包括電網諧波電壓電流採集PT、CT、消除諧波後的電網電流電壓採集點1、SVG控制櫃，半導體功率器件、電容C、電抗器L、保護開關K、保護電阻R，電網諧波電流電壓採集PT、CT採集的諧波電流及電流電壓採集點I採集的消除諧波後的電流均輸入SVG控制櫃，SVG控制櫃輸出PWM信號給半導體功率器件，半導體功率器件與電容器C並聯，半導體功率器件與電抗器L、保護開關K串聯，所述的保護開關K與電阻R並聯。
[0022]控制方法以電網諧波電流或電壓為控制輸入量，再進一步採集消除諧波後的電網電流電壓參數，來實現SVG裝置對輸出電流的控制，具體步驟如下:
[0023]I)電網諧波電流採集點採集到的實時諧波電流或電壓，輸入SVG裝置控制器，SVG控制器產生與電網中諧波電流大小相等方向相反的調製電流，經電抗器L、保護開關K、斷路器輸入電網；
[0024]2)消除諧波後的電網電流採集點I得到SVG裝置需要進一步微調的電流值，最終，經SVG裝置計算，輸出控制電流使得電網中經調整後的諧波電壓為O。
[0025]SVG裝置控制器包括以下控制步驟:
[0026]I)採樣；檢測電網電壓信號，將電網電壓的變化量輸入控制器；
[0027]2)濾波；將電網電壓的變化量經過低通高通濾波器濾掉高、低頻，再經過帶通濾波器中的帶通濾波器進行帶通濾波，得到電網電壓差值信號；
[0028]3)相位矯正；上述信號再分別過各自的移相模塊矯正相位，
[0029]4)比例放大；矯正相位後的信號再經過比例放大模塊進行增益比例放大；
[0030]5)運算處理；將矯正相位、比例放大的電網電壓差值信號進行運算處理，得出綜合控制量；
[0031]6)上述綜合控制量經函數變為IGBT觸發時刻；控制器以PT信號為同步信號控制IGBT觸發時刻，使得SVG裝置中的全控型變流器件產生與電網三相差值大小相等方向相反的電壓信號與電網中不平衡電壓抵消，達到三相電壓平衡的目的。
[0032]根據用戶的需要，可在35kV母線上，增設FC電感電容裝置，或不加FC抵消裝置。
[0033]本實施例中，全控型變流器件為IGBT，還可為IGBT、GTO、IGCT、IEGT或其它全控型開關器件。
[0034]SVG裝置包括降壓型和直掛式兩種類型，FC部分屬於可選部分。
[0035]此外，圖中的一支IGBT可以是單支開關器件，也可以是多支IGBT的串聯或並聯。
[0036]圖3是採用間接電流控制方法(電壓法)時的SVG控制框圖。
[0037]圖4是採用直接電流控制方法(電流法)時的SVG控制框圖。
【權利要求】
1.一種解決三相電壓不平衡的SVG裝置，其特徵在於，包括電網諧波電壓電流採集PT、CT、消除諧波後的電網電流電壓採集點(I )、SVG控制櫃，半導體功率器件、電容C、電抗器L、保護開關K、保護電阻R，電網諧波電流電壓採集PT、CT採集的諧波電流及電流電壓採集點(I)採集的消除諧波後的電流均輸入SVG控制櫃，SVG控制櫃輸出PWM信號給半導體功率器件，半導體功率器件與電容器C並聯，半導體功率器件與電抗器L、保護開關K串聯，所述的保護開關K與電阻R並聯。
【文檔編號】H02J3/01GK204243776SQ201420631667
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】雷兆江, 呂明君, 劉利忠, 王軍 申請人:國網遼寧省電力有限公司朝陽供電公司, 朝陽電力勘測設計院有限公司, 國家電網公司