專(zhuān)利名稱(chēng)：補(bǔ)償設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種補(bǔ)償設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)企業(yè)也不斷地發(fā)展起來(lái)。大多數(shù)工業(yè)企業(yè)存在大量低功率因數(shù)、沖擊性負(fù)載，導(dǎo)致大量無(wú)功功率的產(chǎn)生，并存在向電網(wǎng)注入大量諧波的情況。而諧波和無(wú)功功率對(duì)供、用電會(huì)產(chǎn)生一定的不良影響，因此，對(duì)無(wú)功功率和諧波進(jìn)行治理，即實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率和諧波的補(bǔ)償是很有必要的，也是保證電力系統(tǒng)高效、可靠運(yùn)行的有效措施之一。
現(xiàn)有補(bǔ)償設(shè)備中，大多釆用由LC濾波器構(gòu)成的無(wú)源補(bǔ)償器，該無(wú)源補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
單，成本低，容易實(shí)現(xiàn)；另一種補(bǔ)償設(shè)備大多采用有源補(bǔ)償器，該有源補(bǔ)償器在進(jìn)行諧
波和無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí)，可控性高，且響應(yīng)快速。
在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有補(bǔ)償設(shè)備至少存在以下問(wèn)題在采用無(wú)源補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，由于LC濾波器針對(duì)特定頻率進(jìn)行濾波，對(duì)阻抗和頻
率的變化十分敏感，濾波效果不易保證，從而導(dǎo)致補(bǔ)償效果不理想；而有源補(bǔ)償器雖然
補(bǔ)償效果好，但成本較高。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了提高補(bǔ)償效果，并降低成本，本實(shí)用新型提供了一種補(bǔ)償設(shè)備，所述補(bǔ)償設(shè)備如下
一種補(bǔ)償設(shè)備，所述設(shè)備包括有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器；
所述有源補(bǔ)償器與所述無(wú)源補(bǔ)償器電連接。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是通過(guò)將有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器電連接，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償效果，既利用了有源補(bǔ)償器的良好補(bǔ)償效果和無(wú)源補(bǔ)償器成本低的優(yōu)點(diǎn)，又互補(bǔ)各自的缺點(diǎn)，從而在提高補(bǔ)償效果的同時(shí)，節(jié)約了成本。


為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的補(bǔ)償設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的補(bǔ)償設(shè)備連接示意圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種補(bǔ)償設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種補(bǔ)償設(shè)備連接示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種補(bǔ)償設(shè)備，該補(bǔ)償設(shè)備包括有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器，其中，該有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器電連接，從而可以實(shí)現(xiàn)良好的補(bǔ)償功能。上述電連接方式可以是并聯(lián)或串聯(lián)。
如圖1所示，有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器并聯(lián)接入電網(wǎng)。具體連接時(shí)，將有源補(bǔ)償器的輸入端與無(wú)源補(bǔ)償器的輸入端一并接入電網(wǎng)，有源補(bǔ)償器的輸出端與無(wú)源補(bǔ)償器的輸出端分別接地。
具體地，參見(jiàn)圖2，由于絕大多數(shù)負(fù)荷的無(wú)功功率需求并不會(huì)從零到最大容量一直頻繁波動(dòng)，考慮到無(wú)功功率補(bǔ)償大多采用電容器，而無(wú)源補(bǔ)償器TSC (Thyristor SwitchedCapacitor,晶閘管投切電容器)可以產(chǎn)生無(wú)功功率，且具有投切無(wú)沖擊、響應(yīng)速度快、成本低等特點(diǎn)，因此，本實(shí)施例以無(wú)源補(bǔ)償器TSC為例，利用TSC補(bǔ)償無(wú)功功率比較穩(wěn)
4定的部分。同時(shí)，又由于STATCOM (Static synchronous compensator,靜止同步補(bǔ)償器)用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功功率，且能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且既可以產(chǎn)生容性無(wú)功功率，又可以產(chǎn)生感性無(wú)功功率，并可以做到從感性最大到容性最大容量的無(wú)級(jí)差連續(xù)調(diào)節(jié)，因此，本實(shí)施例以有源補(bǔ)償器STATCOM為例，利用STATCOM補(bǔ)償無(wú)功功率的波動(dòng)部分。
本實(shí)施例中，有源補(bǔ)償器為兩個(gè)并聯(lián)的STATCOM,根據(jù)實(shí)際補(bǔ)償情況，STATCOM的數(shù)量還可以增加，本實(shí)施例不對(duì)STATCOM的個(gè)數(shù)進(jìn)行限定，但要結(jié)合實(shí)際補(bǔ)償情況，考慮到STATCOM的成本問(wèn)題。
如圖2所示的連接示意圖，無(wú)源補(bǔ)償器TSC采用電容器與晶閘管串聯(lián)，由可關(guān)斷晶閘管適當(dāng)?shù)耐〝?，將電容器上的直流電壓轉(zhuǎn)換成為與電力系統(tǒng)電壓同步的三相交流電壓；有源補(bǔ)償器STATCOM主要采用IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣門(mén)極雙極型晶體管)，其輸入控制部分為M0SFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管，簡(jiǎn)稱(chēng)金氧半場(chǎng)效晶體管)，輸出極為雙極結(jié)型三級(jí)晶體管。將無(wú)源補(bǔ)償器TSC與有源補(bǔ)償器STATCOM并聯(lián)，構(gòu)成補(bǔ)償設(shè)備，并接入電網(wǎng)。下面，結(jié)合圖2所示的連接示意圖，對(duì)補(bǔ)償設(shè)備的工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
以某車(chē)間最大無(wú)功功率需求為300kVar，有可能在大部分時(shí)間內(nèi)，它的無(wú)功功率需求在240kVar 300kVar之間波動(dòng)為例，選擇配備270kVar的TSC，然后由土30kVar容量的STATCOM調(diào)節(jié)波動(dòng)部分即可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)差動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而沒(méi)有必要配備300kVar容量的STATCOM設(shè)備，這樣既保證了最優(yōu)的補(bǔ)償效果，又大大降低了成本，不失為一種最優(yōu)的補(bǔ)償方案。考慮極限情況，即便負(fù)荷的無(wú)功需求在0 300kVar之間頻繁波動(dòng)，也可以配備150kVar的TSC和150kVar的STATCOM，從而在保證補(bǔ)償效果的情況下節(jié)約成本。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的補(bǔ)償設(shè)備，有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器不僅可以并聯(lián)接入電網(wǎng)，還可以串聯(lián)接入電網(wǎng)。
如圖3所示，無(wú)源補(bǔ)償器和有源補(bǔ)償器串聯(lián)接入電網(wǎng)。具體連接時(shí)，將無(wú)源補(bǔ)償器的輸入端接入電網(wǎng)，無(wú)源補(bǔ)償器的輸出端與有源補(bǔ)償器的輸入端連接，有源補(bǔ)償器的輸出端接地。相反地，還可以將有源補(bǔ)償器的輸入端接入電網(wǎng)，有源補(bǔ)償器的輸出端與無(wú)源補(bǔ)償器的輸入端連接，無(wú)源補(bǔ)償器的輸出端接地，本實(shí)施例對(duì)采用無(wú)源補(bǔ)償器的輸入端接入電網(wǎng)，還是采用有源補(bǔ)償器的輸入端接入電網(wǎng)不作具體限定。此處采用無(wú)源補(bǔ)償器的輸入端接入電網(wǎng)為例。
具體地，由于STATCOM不僅能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，還可對(duì)大小和頻率都變化的諧波進(jìn)行補(bǔ)償，其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且既可以產(chǎn)生容性無(wú)功功率，又可以產(chǎn)生感性無(wú)功功率，并可以做到從感性最大到容性最大容量的無(wú)級(jí)差連續(xù)調(diào)節(jié)，因此，此處仍以有源補(bǔ)償器STATCOM為例。又由于TSC不具備補(bǔ)償諧波的功能，因此，將LC濾波器構(gòu)成的調(diào)諧濾波器代替晶閘管投切電容器中的電容器，此時(shí)的無(wú)源補(bǔ)償器以TSF (Thyristor Switched Filter,晶閘管投切濾波器)為例。
如圖4所示的連接示意圖，無(wú)源補(bǔ)償器TSF包括LC濾波器、濾波器分路斷路器和補(bǔ)償設(shè)備總斷路器。LC濾波器分為三組，分別為5次、11次和13次，電容參數(shù)C按照需補(bǔ)償無(wú)功功率容量選擇；電感參數(shù)L按照濾除5次、11次和13次諧波的要求以及參數(shù)C進(jìn)行設(shè)計(jì)。每組濾波器輸入設(shè)置斷路器，補(bǔ)償設(shè)備輸入設(shè)置總短路器。三組濾波器每相為獨(dú)立支路，同相支路輸出接在一起，再與STATCOM連接。而STATCOM為三相四線輸入，輸入端設(shè)有變壓器，通過(guò)該變壓器，相線輸入接TSF相應(yīng)相線輸出，再連接成星型，零線接回電網(wǎng)。下面，結(jié)合圖4所示的連接示意圖，對(duì)補(bǔ)償設(shè)備的工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在進(jìn)行無(wú)功功率和諧波補(bǔ)償時(shí)，STATCOM和TSF相互配合。其中，STATCOM改善TSF的濾波特性，控制TSF工作在完全調(diào)諧狀態(tài)，使得特征諧波頻率下的TSF等效阻抗為零，以取得最佳的濾波效果。同時(shí)，由于STATCOM的存在，可以通過(guò)控制，防止TSF與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振，避免TSF發(fā)生損壞。
綜上所述，由于在電力系統(tǒng)中，補(bǔ)償分為無(wú)功功率補(bǔ)償和諧波補(bǔ)償，而且，根據(jù)有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器的不同，不僅可以分別實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率的補(bǔ)償，對(duì)諧波補(bǔ)償，還可以對(duì)無(wú)功功率和諧波同時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的補(bǔ)償設(shè)備，通過(guò)將有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器并聯(lián)或串聯(lián)，利用有源補(bǔ)償器的良好補(bǔ)償效果和無(wú)源補(bǔ)償器成本低的優(yōu)點(diǎn)，互補(bǔ)各自的缺點(diǎn)，從而在提高補(bǔ)償效果的同時(shí)，節(jié)約了成本。另外，將有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器作為一個(gè)整體的補(bǔ)償設(shè)備并聯(lián)接入電網(wǎng)，不必改接電網(wǎng)，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝，具有良好的可實(shí)施性。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種補(bǔ)償設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器；所述有源補(bǔ)償器與所述無(wú)源補(bǔ)償器電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的補(bǔ)償設(shè)備，其特征在于，所述有源補(bǔ)償器與所述無(wú)源補(bǔ)償器電連接，具體為并聯(lián)或串聯(lián)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的補(bǔ)償設(shè)備，其特征在于，所述有源補(bǔ)償器具體為靜止同步補(bǔ)償器；所述無(wú)源補(bǔ)償器具體為晶閘管投切電容器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的補(bǔ)償設(shè)備，其特征在于，所述有源補(bǔ)償器具體為靜止同步補(bǔ)償器；所述無(wú)源補(bǔ)償器具體為晶閘管投切濾波器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種補(bǔ)償設(shè)備，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域。所述補(bǔ)償設(shè)備包括有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器，有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器電連接。本實(shí)用新型通過(guò)將有源補(bǔ)償器和無(wú)源補(bǔ)償器電連接，利用有源補(bǔ)償器的良好補(bǔ)償效果和無(wú)源補(bǔ)償器成本低的優(yōu)點(diǎn)，互補(bǔ)各自的缺點(diǎn)，從而具有提高補(bǔ)償效果，節(jié)約成本的效果。
文檔編號(hào)H02J3/01GK201430444SQ200920109370
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
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