專利名稱：基于TSC的10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于TSC的10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償裝置，屬于電力輸送裝 置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力用戶自動化水平的提高，電氣設(shè)備對電源電壓質(zhì)量的 要求越來越高。波動性負荷造成的局部電網(wǎng)電壓不穩(wěn)和功率因數(shù)惡化嚴重威脅著高自動化 水平設(shè)備的電氣壽命，制約著企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。電力系統(tǒng)無功功率的調(diào)節(jié)影響到系統(tǒng) 的功率因數(shù)、電壓水平和負荷平衡，因而是電力系統(tǒng)運行中的一個重要問題。補償電力系統(tǒng) 無功，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，改善系統(tǒng)功率因數(shù)，已成為廣大用戶的迫切要求和電力系統(tǒng)自動化領(lǐng) 域的研究方向之一。 隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，電力部門近幾年網(wǎng)損統(tǒng)計10kV-220kV電力系統(tǒng)的網(wǎng)損率達 6% _7%，其中10kV配電網(wǎng)的網(wǎng)損占60X左右，而配電線路中流動的無功功率造成的有功 損耗所占比例很大，因此，在10kV配電網(wǎng)中進行無功補償，對降低網(wǎng)損的作用是十分明顯 的，也是十分必要的。 電容器的投切在較早的時候都是采用機械斷路器來實現(xiàn)的，也就是機械投切電容 器(MSC)。和機械斷路器相比，晶閘管具有操作壽命長，投切時刻控制精確的特點，可以減少 投切時的沖擊電流和操作困難。另外，與TCR相比TSC雖然不能連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率，但是它 具有運行時不產(chǎn)生諧波，而且損耗較小的有點。因此，TSC在電力系統(tǒng)中獲得了較為廣泛的 應用。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、應用廣泛、工
作穩(wěn)定、無功補償效果顯著的基于TSC的10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償裝置。 —種基于TSC的10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償裝置，主要包括數(shù)據(jù)采集處理電路、主
控制電路、驅(qū)動電路、光電耦合隔離電路、晶閘管及電力電容器電路；數(shù)據(jù)采集處理電路由
電壓互感器、電流互感器和AD轉(zhuǎn)換器組成，電壓互感器和電流互感器一次側(cè)與輸電線路連
接，二次側(cè)與AD轉(zhuǎn)換器連接；AD轉(zhuǎn)換器依次與主控制電路、驅(qū)動電路、光電耦合隔離電路和
晶閘管及電力電容器電路連接。 所述的主控制電路是一個主控芯片，主控芯片用TMS320C2812F型DSP控制器。 所述的電壓互感器、電流互感器、驅(qū)動電路和光電耦合隔離電路為通用常規(guī)電路。 所述的晶閘管及電力電容器電路由晶閘管電路與電力電容器串聯(lián)組成。 將TSC技術(shù)應用于10kV配電網(wǎng)絡(luò)中，集中對配電系統(tǒng)的無功進行補償，解決配電 系統(tǒng)無功匱乏，以及由此引起的網(wǎng)絡(luò)電壓降低及無功損耗問題。 本實用新型的工作原理是數(shù)據(jù)采集處理電路采集的信號送主控制電路進行投切 條件控制，由主控制電路產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)信號，該觸發(fā)信號經(jīng)觸發(fā)驅(qū)動電路驅(qū)動、光電耦合隔離電路隔離，送至晶閘管門極，對晶閘管及電力電容器電路進行觸發(fā)控制。 電容器的投入時刻，為系統(tǒng)電壓和電容的充電電壓相等時投入，此時電容上的電
壓無階躍變化，不會產(chǎn)生沖擊電流，不會對晶閘管造成損壞；切除條件為，流過晶閘管的電
流衰減為0時，此時關(guān)閉晶閘管的觸發(fā)信號，晶閘管自然關(guān)斷。 TSC的基本原理如圖2所示。圖2(a)中，2個反并聯(lián)的晶閘管起將電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)斷開的作用，而串聯(lián)的小電感用來抑制電容器投入電網(wǎng)時可能造成的沖擊電流。電容器投入時，TSC的電壓/電流特性就是該電容的伏安特性。當電容器容量不同時，對應的斜率不同，如圖2(b)所示。 本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、應用廣泛、工作穩(wěn)定、無功補償效果顯著的特點。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。[0016] 圖2是本實用新型中TSC基本原理圖。 其中，1、主控制電路，2、驅(qū)動電路，3、光耦隔離電路，4、晶閘管及電力電容器電路，5、電壓互感器，6、電流互感器，7、 AD轉(zhuǎn)換器，8、電源線，9、非線性負載，U、系統(tǒng)電壓，1、流過電容器的電流，A、B、C、對應不同電容量時的補償特性曲線。
具體實施方式
[0018] 實施例 —種基于TSC的10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償裝置，如圖l所示，主要包括數(shù)據(jù)采集處理電路、主控制電路、驅(qū)動電路、光電耦合隔離電路、晶閘管及電力電容器電路；數(shù)據(jù)采集處理電路由電壓互感器、電流互感器和AD轉(zhuǎn)換器組成，電壓互感器和電流互感器一次側(cè)與輸電線路連接，二次側(cè)與AD轉(zhuǎn)換器連接；AD轉(zhuǎn)換器依次與主控制電路、驅(qū)動電路、光電耦合隔離電路和晶閘管及電力電容器電路連接。 所述的主控制電路是一個主控芯片，主控芯片用TMS320C2812F型DSP控制器。[0021] 所述的電壓互感器、電流互感器、驅(qū)動電路和光電耦合隔離電路為通用常規(guī)電路。[0022] 所述的晶閘管及電力電容器電路由晶閘管電路與電力電容器串聯(lián)組成。
權(quán)利要求一種基于TSC的10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償裝置，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集處理電路、主控制電路、驅(qū)動電路、光電耦合隔離電路、晶閘管及電力電容器電路；數(shù)據(jù)采集處理電路由電壓互感器、電流互感器和AD轉(zhuǎn)換器組成，電壓互感器和電流互感器一次側(cè)與輸電線路連接，二次側(cè)與AD轉(zhuǎn)換器連接；AD轉(zhuǎn)換器依次與主控制電路、驅(qū)動電路、光電耦合隔離電路和晶閘管及電力電容器電路連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于TSC的10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償裝置，其特征在于，所述 的主控制電路是一個主控芯片，主控芯片用TMS320C2812F型DSP控制器。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于TSC的10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償裝置，其特征在于，所述 的電壓互感器、電流互感器、驅(qū)動電路和光電耦合隔離電路為通用常規(guī)電路。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于TSC的10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償裝置，其特征在于，所述 的晶閘管及電力電容器電路由晶閘管電路與電力電容器串聯(lián)組成。
專利摘要基于TSC的10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償裝置，主要包括數(shù)據(jù)采集處理電路、主控制電路、驅(qū)動電路、光電耦合隔離電路、晶閘管及電力電容器電路；數(shù)據(jù)采集處理電路由電壓互感器、電流互感器和AD轉(zhuǎn)換器組成，電壓互感器和電流互感器一次側(cè)與輸電線路連接，二次側(cè)與AD轉(zhuǎn)換器連接；AD轉(zhuǎn)換器依次與主控制電路、驅(qū)動電路、光電耦合隔離電路和晶閘管及電力電容器電路連接。本實用新型的工作原理是數(shù)據(jù)采集處理電路采集的信號送主控制電路進行投切條件控制，由主控制電路產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)信號，該觸發(fā)信號經(jīng)觸發(fā)驅(qū)動電路驅(qū)動、光電耦合隔離電路隔離，送至晶閘管門極，對晶閘管及電力電容器電路進行觸發(fā)控制。
文檔編號H02J3/18GK201498993SQ20092022564
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者成江, 李文亮, 薄成哲 申請人:山東電力集團公司東營供電公司