智能靜止無功發生器的製作方法

2023-05-29 08:07:26 1

本實用新型涉及電力系統，具體涉及一種智能靜止無功發生器。

背景技術：

我國電網建設和運行中，長期存在的一個問題是無功補償容量不足和配備不合理，特別是可調節的無功容量不足，快速響應的無功調節設備更少。另外，電網故障導致三相不平衡的問題也很突出。近年來，隨著大功率非線性負荷用戶的不斷增多，對電網的衝擊和諧波汙染呈不斷上升趨勢，缺乏無功調節手段造成了母線電壓隨運行方式的變動很大，導致電網線損增加，使得系統電壓合格率不高。

我國電網已經進入了大電網、大機組時代，跨區域的長距離集中送電的交流輸電通道或交直流並聯輸電通道越來越多，大事故擾動下電網的動態無功支持能力不僅成為互聯電網送電能力的重要約束，而且能夠影響到聯網系統的電壓穩定水平和電壓安全裕度。無功的分層分區平衡和省級電網的無功規劃等面臨許多問題，如常規電容補償裝置不能適應突變負荷需要；大量利用並聯電容器組進行無功補償，使系統在電壓穩定性上顯得很脆弱；大量電力電子技術的應用，恆定功率負荷遞增，不利於電壓的恢復；電網一旦受到系統幹擾，很容易出現動態無功儲備不足，從而引起電壓穩定問題，抵禦大事故的能力下降。

技術實現要素：

本實用新型目的是提供一種智能靜止無功發生器，結構簡單，通用性好，實現實時、分段、經濟壓差補償，提高輸電穩定性，提高線路輸電能力，降低線路損耗具有強大功能。對實現電網堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動具有獨特優勢。改善電能質量，降低負荷中心整體能耗。降低電耗，實現節能減排目標。

為了實現以上目的，本實用新型採用的技術方案為：一種智能靜止無功發生器，設置於電流輸出端與負載之間，所述的智能靜止無功發生器包括設置於電流輸出線上的第一電流電壓互感器，電流輸出線上位於第一電流電壓互感器的上位依次串聯有斷路器，熔斷器，第一電抗器，預充電單元，第二電流電壓互感器，第二電抗器，IGBT逆變器和DC母線電容器，位於第一、第二電流電壓互感器之間設置有PCB控制板，第一、第二電流電壓互感器的感應信號傳輸至PCB 控制板上，PCB控制板的反饋信號輸出端連接IGBT逆變器。

進一步的，所述的PCB控制板包括依次布置的無功分離器，調節檢測器和控制信號檢測單元，第一電流電壓互感器的感應信號由無功分離器傳輸至調節檢測器，第二電流電壓互感器的感應信號之間傳輸至調節檢測器。

進一步的，所述的預充電單元包括並聯布置的預充電電阻和預充電接觸器。

再進一步的，DC母線電容器上連接有電源檢測器，電源檢測器的信號輸出端連接PCB控制板。

本實用新型的技術效果在於：本實用新型產品通過向電力系統注入反相無功電流，抵消掉負載所需的無功電流，從而使系統側注入的電流與電壓同相位純阻性或接近，提高了功率因數，並減小了總的視在電流的大小。斷路器合閘後，智能靜止無功發生器首先通過預充電電阻對DC母線電容器充電，這個過程會持續幾秒鐘，防止上電後對DC母線電容器的瞬間衝擊。當母線電壓Vdc到達額定值後，預充電接觸器閉合。當智能靜止無功發生器失電時，接觸器才會打開。PCB控制板通過第一電流電壓互感器採集負載電流信號，PCB控制板無功分離器將其中的有功成分移去後，所得到的無功成分送到調節檢測器。調節檢測器具有有兩個功能，一是可以產生調節無功電流給控制信號檢測單元；二是對電力系統所有功能進行監測。控制信號檢測單元產生驅動信號觸發IGBT逆變器，向電力系統反送補償無功電流。結構簡單，通用性好，實現實時、分段、經濟壓差補償，提高輸電穩定性，提高線路輸電能力，降低線路損耗具有強大功能。對實現電網堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動具有獨特優勢。改善電能質量，降低負荷中心整體能耗。降低電耗，實現節能減排目標。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

參照附圖，一種智能靜止無功發生器，設置於電流輸出端A與負載B之間，所述的智能靜止無功發生器包括設置於電流輸出線上的第一電流電壓互感器 11，電流輸出線上位於第一電流電壓互感器11的上位依次串聯有斷路器1，熔斷器2，第一電抗器3，預充電單元4，第二電流電壓互感器5，第二電抗器6， IGBT逆變器7和DC母線電容器8，位於第一、第二電流電壓互感器11、5之間設置有PCB控制板10，第一、第二電流電壓互感器11、5的感應信號傳輸至PCB 控制板10上，PCB控制板10的反饋信號輸出端連接IGBT逆變器7。

進一步的，所述的PCB控制板10包括依次布置的無功分離器10a，調節檢測器10b和控制信號檢測單元10c，第一電流電壓互感器11的感應信號由無功分離器10a傳輸至調節檢測器10b，第二電流電壓互感器5的感應信號之間傳輸至調節檢測器10b。

進一步的，所述的預充電單元4包括並聯布置的預充電電阻4a和預充電接觸器4b。

再進一步的，DC母線電容器8上連接有電源檢測器9，電源檢測器9的信號輸出端連接PCB控制板10。

本實用新型產品通過向電力系統注入反相無功電流，抵消掉負載所需的無功電流，從而使系統側注入的電流與電壓同相位純阻性或接近，提高了功率因數，並減小了總的視在電流的大小。如圖1所示，斷路器2合閘後，智能靜止無功發生器首先通過預充電電阻4a對DC母線電容器8充電，這個過程會持續幾秒鐘，防止上電後對DC母線電容器8的瞬間衝擊。當母線電壓Vdc到達額定值後，預充電接觸器4b閉合。當智能靜止無功發生器失電時，接觸器才會打開。 PCB控制板10通過第一電流電壓互感器11採集負載電流信號，PCB控制板10 無功分離器10a將其中的有功成分移去後，所得到的無功成分送到調節檢測器 10b。調節檢測器10b具有有兩個功能，一是可以產生調節無功電流給控制信號檢測單元10c；二是對電力系統所有功能進行監測。控制信號檢測單元10c產生驅動信號觸發IGBT逆變器7，向電力系統反送補償無功電流。結構簡單，通用性好，實現實時、分段、經濟壓差補償，提高輸電穩定性，提高線路輸電能力，降低線路損耗具有強大功能。對實現電網堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動具有獨特優勢。改善電能質量，降低負荷中心整體能耗。降低電耗，實現節能減排目標。