專利名稱：三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于配電系統(tǒng)無功功率補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及三相三線動態(tài)分相無 功補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
對配電系統(tǒng)中的無功功率進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，是提高供、用電系統(tǒng)穩(wěn)定性和運(yùn)行效率 所必需的技術(shù)手段。公知的三相無功功率補(bǔ)償器有星型連接和三角型連接兩種結(jié)構(gòu)，分別 如圖5和圖6所示。在三相平衡系統(tǒng)中，兩種結(jié)構(gòu)都有大量應(yīng)用，補(bǔ)償器工作時，三個補(bǔ)償 單元同步調(diào)節(jié)，產(chǎn)生的三相補(bǔ)償電流幅值相同，一般稱為“三相同步補(bǔ)償器”或“三相共補(bǔ)補(bǔ) 償器”。在三相不平衡系統(tǒng)中，需要對三條相線中的無功電流分別補(bǔ)償，即采用各相分別補(bǔ) 償方法。此種用途的補(bǔ)償器一般稱為“分相補(bǔ)償器”或“三相分補(bǔ)補(bǔ)償器”。公知分相補(bǔ)償 器均采用圖7所示星型連接結(jié)構(gòu)，三個補(bǔ)償單元的補(bǔ)償電流分別與三條相線中的無功電流 一一對應(yīng)；圖6所示的三角型連接的補(bǔ)償器由于難以確定三個補(bǔ)償單元的補(bǔ)償電流與三條 相線中無功電流的對應(yīng)關(guān)系而不被采用。星型連接結(jié)構(gòu)的分相補(bǔ)償器與配電系統(tǒng)之間需要 四線連接，星型連接中點(diǎn)接配電系統(tǒng)的中線，可用于三相四線不平衡系統(tǒng)或三相三線不平 衡系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償。工業(yè)用電中的三相不平衡負(fù)載通常是由分配在不同相上的許多單相負(fù)載構(gòu)成，而 工業(yè)單相負(fù)載一般均采用兩條相線供電，如交流弧焊機(jī)、交流點(diǎn)焊機(jī)、交流對焊機(jī)等。此類 負(fù)載構(gòu)成三相三線不平衡系統(tǒng)，不需要中線，也不存在中線電流。用圖7所示公知星型連接 結(jié)構(gòu)的分相補(bǔ)償器補(bǔ)償三相三線不平衡系統(tǒng)，存在以下缺點(diǎn)1.補(bǔ)償器與配電系統(tǒng)的連接復(fù)雜，需四線連接，在沒有中線的系統(tǒng)中因無法滿足 連接要求而無法使用；如果不連接中線，則補(bǔ)償器一般不能正常工作。2.星型連接結(jié)構(gòu)分相補(bǔ)償器中的三個補(bǔ)償單元分別接在各相線與中線之間，分別 跟蹤補(bǔ)償各相負(fù)載電流，三相補(bǔ)償電流一般是不相同的，因此補(bǔ)償器會因三相不平衡而產(chǎn) 生中線電流。但三相三線不平衡系統(tǒng)中不需要中線，也沒有中線電流，更不需要補(bǔ)償中線電 流。因此補(bǔ)償器產(chǎn)生的中線電流是一種錯誤補(bǔ)償，會對配電變壓器造成額外負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致額外 損耗等不良影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是克服公知星型連接結(jié)構(gòu)的分相補(bǔ)償器用于三相三線不平 衡系統(tǒng)的無功補(bǔ)償時所存在的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低，補(bǔ)償效果好，更適用于三 相三線不平衡系統(tǒng)的三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案一種三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置，它包括電流檢測單元I，電流檢測單元I輸 入端與補(bǔ)償前的被補(bǔ)償配電線路Li、L2和L3連接或與補(bǔ)償后的被補(bǔ)償配電線路Li、L2和 L3連接，輸出端與減法運(yùn)算裝置連接，減法運(yùn)算裝置與無功電流計算單元連接；電壓檢測單元輸入端與被補(bǔ)償配電線路Li、L2和L3連接，輸出端與無功電流計算單元連接；無功電 流計算單元與補(bǔ)償控制單元連接，補(bǔ)償控制單元與三角形接法的補(bǔ)償裝置連接；電流檢測 單元II輸入端與補(bǔ)償裝置連接，輸出端與補(bǔ)償控制單元連接；補(bǔ)償裝置則與線路Li、L2和 L3連接；電流互感器組I中三個電流互感器的一次側(cè)分別串聯(lián)于三條被補(bǔ)償配電線路Li、 L2和L3中，二次側(cè)接電流檢測單元I的輸入端；所述電流互感器組II中三個電流互感器 的一次側(cè)分別串聯(lián)于補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償單元II和補(bǔ)償單元III的輸出回路中，二次側(cè)接電流 檢測單元II的輸入端。所述補(bǔ)償裝置由補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償單元II和補(bǔ)償單元III組成，每個補(bǔ)償單元的兩 個補(bǔ)償輸出端依次首尾連接，構(gòu)成三角型連接；補(bǔ)償單元I的兩個輸出端分別接線路Ll和 L2 ；補(bǔ)償單元II的兩個輸出端分別接線路L2和L3 ；補(bǔ)償單元III的兩個輸出端分別接線 路L3和Li。所述補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償單元II和補(bǔ)償單元III具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為 一組由電容器、電抗器和控制開關(guān)串聯(lián)組成的補(bǔ)償支路，各支路兩端相互并聯(lián)，分別與補(bǔ)償 單元的兩個補(bǔ)償輸出端連接；各控制開關(guān)由補(bǔ)償單元的控制端控制接通或斷開。所述補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償單元II和補(bǔ)償單元III具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為 一組由電容器和控制開關(guān)串聯(lián)組成的補(bǔ)償支路，各支路兩端相互并聯(lián)，分別與補(bǔ)償單元的 兩個補(bǔ)償輸出端連接；各控制開關(guān)由補(bǔ)償單元的控制端控制接通或斷開。所述控制開關(guān)是半導(dǎo)體固態(tài)開關(guān)或者電控機(jī)械開關(guān)。所述減法運(yùn)算裝置包括減法運(yùn)算單元I、減法運(yùn)算單元II、減法運(yùn)算單元III，電 流檢測單元I對應(yīng)各被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3的輸出端分別接減法運(yùn)算單元III、減法 運(yùn)算單元II、減法運(yùn)算單元I輸入端，減法運(yùn)算單元I、減法運(yùn)算單元II和減法運(yùn)算單元 III的輸出端分別接無功電流計算單元的輸入端。本實(shí)用新型的三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置，由補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償單元II、補(bǔ)償 單元III、電壓檢測單元、電流互感器組I、電流檢測單元I、減法運(yùn)算單元III、減法運(yùn)算單 元II、減法運(yùn)算單元I、無功電流計算單元、補(bǔ)償控制單元、電流檢測單元II、電流互感器組 II構(gòu)成。補(bǔ)償單元I的兩個輸出端分別接被補(bǔ)償配電線路中的Ll和L2 ；補(bǔ)償單元II的兩 個輸出端分別接被補(bǔ)償配電線路中的L2和L3 ；補(bǔ)償單元III的兩個輸出端分別接被補(bǔ)償 配電線路中的L3和Ll ；電壓檢測單元的輸入端接被補(bǔ)償配電線路Li、L2和L3，電壓檢測 單元的輸出端接無功電流計算單元的電壓輸入端；電流互感器組I中三個電流互感器的一 次側(cè)分別串聯(lián)于補(bǔ)償前的被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3中，二次側(cè)接電流檢測單元I的輸入 端；電流檢測單元I對應(yīng)被補(bǔ)償配電線路Ll的輸出端接減法運(yùn)算單元I的“ + ”輸入端和減 法運(yùn)算單元III的“_”輸入端，電流檢測單元I對應(yīng)被補(bǔ)償配電線路L2的輸出端接減法運(yùn) 算單元II的“ + ”輸入端和減法運(yùn)算單元I的“_”輸入端，電流檢測單元I對應(yīng)被補(bǔ)償配電 線路L3的輸出端接減法運(yùn)算單元III的“ + ”輸入端和減法運(yùn)算單元II的“_”輸入端；減 法運(yùn)算單元I、減法運(yùn)算單元II和減法運(yùn)算單元III的輸出端分別接無功電流計算單元的 三個電流輸入端；無功電流計算單元的輸出端接補(bǔ)償控制單元的指令電流輸入端；電流互 感器組II中三個電流互感器的一次側(cè)分別串聯(lián)于補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償單元II和補(bǔ)償單元III 的輸出回路中，二次側(cè)接電流檢測單元II的輸入端；電流檢測單元II的輸出端接補(bǔ)償控制 單元的反饋電流輸入端；補(bǔ)償控制單元的三組控制輸出端分別接補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償單元II和補(bǔ)償單元III的控制輸入端。補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償單元II和補(bǔ)償單元III每個補(bǔ)償單元的兩個補(bǔ)償輸出端依次首尾連接，構(gòu)成三角型連接，三個首尾連接點(diǎn)分別與被補(bǔ)償配電線路中的L1、L2和L3連接。補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償單元II和補(bǔ)償單元III具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一組由電容器、電抗器和控制開關(guān)串聯(lián)組成的補(bǔ)償支路，各支路兩端相互并聯(lián)，分別與補(bǔ)償單元 的兩個補(bǔ)償輸出端連接；各控制開關(guān)由補(bǔ)償單元的控制端控制接通或斷開。補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償單元II和補(bǔ)償單元III具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一組由電容器和控制開關(guān)串聯(lián)組成的補(bǔ)償支路，各支路兩端相互并聯(lián)，分別與補(bǔ)償單元的兩個 補(bǔ)償輸出端連接；各控制開關(guān)由補(bǔ)償單元的控制端控制接通或斷開。三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置的控制方法，該方法為(1)由電壓檢測單元測得被補(bǔ)償配電線路Li、L2、L3之間的三個線電壓瞬時值 ul2、u23 禾口 u31 ；(2)由電流檢測單元I測得被補(bǔ)償配電線路中的三個相電流瞬時值il、i2和i3 ；(3)由減法運(yùn)算單元I、減法運(yùn)算單元II和減法運(yùn)算單元III經(jīng)過減法運(yùn)算得到 三個差值電流瞬時值 12 = 1- 2, 23 = 2- 3, i31 = i3_il(4)采用公知算法，由無功電流計算單元根據(jù)ul2和il2計算出對應(yīng)的無功功率 Q12 ；根據(jù)u23和i23計算出對應(yīng)的無功功率Q23 ；根據(jù)u31和i31計算出對應(yīng)的無功功率 Q31，并按下式求出對應(yīng)的三個無功電流有效值/q!2=^_ ,Zq23=^L ,ZqSl = -^l-
3x17123xL/23 H 3xU3l其中U12，U23和U31分別為L1、L2、L3之間三個線電壓的有效值。(5)補(bǔ)償控制單元分別以Iql2、Iq23和Iq31作為指令電流控制補(bǔ)償單元I、補(bǔ)償 單元II和補(bǔ)償單元III產(chǎn)生對應(yīng)的補(bǔ)償電流，進(jìn)行無功補(bǔ)償，并根據(jù)電流檢測單元II的檢 測結(jié)果調(diào)節(jié)補(bǔ)償單元，使補(bǔ)償電流符合要求。采用以上方案，將檢測到的各相無功電流轉(zhuǎn)化為線間無功電流，并用三角形連接 的補(bǔ)償單元進(jìn)行補(bǔ)償；提供了一種對三相三線不平衡用電系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)分相無功補(bǔ)償?shù)姆?法，可以正確實(shí)現(xiàn)對三相三線不平衡系統(tǒng)的動態(tài)分相無功補(bǔ)償，且補(bǔ)償裝置不需要連接配 電系統(tǒng)中的中線，克服了已有同類裝置必須連接配電系統(tǒng)中的中線，并且會產(chǎn)生有害中線 電流的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型的有益效果是(1)提供了一種采用三角型連接三個補(bǔ)償單元的動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置及其控制 方法；(2)能夠?qū)Σ痪邆渲芯€的三相三線不平衡用電系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)分相無功補(bǔ)償，克服 了星型連接的動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置不能用于不具備中線的三相三線不平衡用電系統(tǒng)的 缺點(diǎn)；(3)動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置與配電線路三線連接，不需要連接中線，簡化了連接方 式，方便使用；(4)補(bǔ)償裝置工作時不會產(chǎn)生有害中線電流。
圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型所述補(bǔ)償單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型所述補(bǔ)償單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為公知的補(bǔ)償單元星型連接的三相同步無功功率補(bǔ)償器示意圖。圖6為公知的補(bǔ)償單元三角型連接的三相同步無功功率補(bǔ)償器示意圖。圖7為公知的補(bǔ)償單元星型連接的分相補(bǔ)償無功功率補(bǔ)償器示意圖。其中1.補(bǔ)償單元I、2.補(bǔ)償單元II、3.補(bǔ)償單元III、4.電壓檢測單元、5.電流 互感器組I、6.電流檢測單元I、7.減法運(yùn)算單元III、8.減法運(yùn)算單元II、9.減法運(yùn)算單元 I、10.無功電流計算單元、11.補(bǔ)償控制單元、12.電流檢測單元II、13.電流互感器組II、 14.電容器、15.電抗器、16.控制開關(guān)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例。如圖1所示一種三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置，由補(bǔ)償單元II、補(bǔ)償單元112、 補(bǔ)償單元1113、電壓檢測單元4、電流互感器組15、電流檢測單元16、減法運(yùn)算單元1117、 減法運(yùn)算單元118、減法運(yùn)算單元19、無功電流計算單元10、補(bǔ)償控制單元11、電流檢測單 元1112、電流互感器組1113構(gòu)成。補(bǔ)償單元Il的兩個輸出端分別接被補(bǔ)償配電線路中的 Ll和L2 ；補(bǔ)償單元112的兩個輸出端分別接被補(bǔ)償配電線路中的L2和L3 ；補(bǔ)償單元III3 的兩個輸出端分別接被補(bǔ)償配電線路中的L3和Ll ；電壓檢測單元4的輸入端接被補(bǔ)償配 電線路L1、L2和L3，電壓檢測單元4的輸出端接無功電流計算單元10的電壓輸入端；電流 互感器組15中三個電流互感器的一次側(cè)分別串聯(lián)于補(bǔ)償前的被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3 中，二次側(cè)接電流檢測單元16的輸入端；電流檢測單元16對應(yīng)被補(bǔ)償配電線路Ll的輸出 端接減法運(yùn)算單元19的“ + ”輸入端和減法運(yùn)算單元III7的“_”輸入端，電流檢測單元16 對應(yīng)被補(bǔ)償配電線路L2的輸出端接減法運(yùn)算單元118的“ + ”輸入端和減法運(yùn)算單元19的 “_”輸入端，電流檢測單元16對應(yīng)被補(bǔ)償配電線路L3的輸出端接減法運(yùn)算單元III7的“ + ” 輸入端和減法運(yùn)算單元118的“_”輸入端；減法運(yùn)算單元19、減法運(yùn)算單元118和減法運(yùn) 算單元III7的輸出端分別接無功電流計算單元10的三個電流輸入端；無功電流計算單元 10的輸出端接補(bǔ)償控制單元11的指令電流輸入端；電流互感器組1113中三個電流互感器 的一次側(cè)分別串聯(lián)于補(bǔ)償單元II、補(bǔ)償單元112和補(bǔ)償單元III3的輸出回路中，二次側(cè)接 電流檢測單元1112的輸入端；電流檢測單元1112的輸出端接補(bǔ)償控制單元11的反饋電流 輸入端；補(bǔ)償控制單元11的三組控制輸出端分別接補(bǔ)償單元II、補(bǔ)償單元112和補(bǔ)償單元 III3的控制輸入端。補(bǔ)償單元II、補(bǔ)償單元112和補(bǔ)償單元III3每個補(bǔ)償單元的兩個補(bǔ)償輸出端依次 首尾連接，構(gòu)成三角型連接，三個首尾連接點(diǎn)分別與被補(bǔ)償配電線路中的L1、L2和L3連接。補(bǔ)償單元II、補(bǔ)償單元112和補(bǔ)償單元III3具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一組由電容器14、電抗器15和控制開關(guān)16串聯(lián)組成的補(bǔ)償支路，各支路兩端相互并聯(lián)，分 別與補(bǔ)償單元的兩個補(bǔ)償輸出端連接；各控制開關(guān)16由各補(bǔ)償單元的控制端控制接通或斷開，參見圖3?；蛘哐a(bǔ)償單元II、補(bǔ)償單元112和補(bǔ)償單元III3具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié) 構(gòu)為一組由電容器14和控制開關(guān)16串聯(lián)組成的補(bǔ)償支路，各支路兩端相互并聯(lián)，分別與各 補(bǔ)償單元的兩個補(bǔ)償輸出端連接；各控制開關(guān)16由補(bǔ)償單元的控制端控制接通或斷開，參 見圖4。各補(bǔ)償單元中的控制開關(guān)16是半導(dǎo)體固態(tài)開關(guān)(例如晶閘管)或者電控機(jī)械開 關(guān)(例如交流接觸器)。三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置的控制方法，該方法為(1)由電壓檢測單元4測得被補(bǔ)償配電線路Li、L2、L3之間的三個線電壓瞬時值 ul2、u23 和 u31 ；(2)由電流檢測單元16測得被補(bǔ)償配電線路中的三個相電流瞬時值il、i2和i3 ；(3)由減法運(yùn)算單元19、減法運(yùn)算單元118和減法運(yùn)算單元III7經(jīng)過減法運(yùn)算得 到三個差值電流瞬時值 12 = 1- 2, 23 = 2- 3, i31 = i3_il(4)采用公知算法，由無功電流計算單元10根據(jù)ul2和il2計算出對應(yīng)的無功功 率Q12 ；根據(jù)u23和i23計算出對應(yīng)的無功功率Q23 ；根據(jù)u31和i31計算出對應(yīng)的無功功 率Q31，并按下式求出對應(yīng)的三個無功電流有效值/ql2=_^，/q23 = _^，/q31 = !
3xL/12 ^ 3xL/233χ 731其中U12，U23和U31分別為L1、L2、L3之間三個線電壓的有效值。(5)補(bǔ)償控制單元11分別以Iql2、Iq23和Iq31作為指令電流控制補(bǔ)償單元II、 補(bǔ)償單元112和補(bǔ)償單元III3產(chǎn)生對應(yīng)的補(bǔ)償電流，進(jìn)行無功補(bǔ)償，并根據(jù)電流檢測單元 1112的檢測結(jié)果調(diào)節(jié)補(bǔ)償單元，使補(bǔ)償電流符合要求。采用上述方案，電流檢測單元16通過電流互感器組15檢測到三相負(fù)載電流il、i2 和i3，并計算得出三個指令電流Iql2、Iq23和Iq31，補(bǔ)償控制單元11根據(jù)Iql2、Iq23和 Iq31和預(yù)定控制邏輯控制分別控制三個補(bǔ)償單元中的控制開關(guān)16，接通適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償支路， 產(chǎn)生相應(yīng)的補(bǔ)償電流Icl2、Ic23和Ic31，并根據(jù)電流檢測單元1113對Icl2、Ic23和Ic31 的檢測結(jié)果判定補(bǔ)償是否正確，進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)或處理。該控制邏輯的目標(biāo)為保持Icl2、 Ic23和Ic31分別跟蹤Iql2、Iq23和Iq31，當(dāng)對應(yīng)的IcX X與IqX X 二者之間的差異超 過預(yù)設(shè)限值時，則控制相應(yīng)的補(bǔ)償單元調(diào)整各補(bǔ)償支路的通斷狀態(tài)，減小差異，保持IcX X 對IqX X的跟蹤。補(bǔ)償控制單元11對三個補(bǔ)償單元分別獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)對不平衡 負(fù)載的分相補(bǔ)償；當(dāng)負(fù)載電流變化時，補(bǔ)償裝置將自動跟蹤負(fù)載變化實(shí)現(xiàn)動態(tài)補(bǔ)償。所述三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置中的電壓檢測單元4、兩電流檢測單元、各 減法運(yùn)算單元、無功電流計算單元10和補(bǔ)償控制單元11均為公知技術(shù)。例如電壓檢測單 元可用采樣變壓器或電壓互感器與LM324運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)；電流檢測單元可由采樣電阻與 LM324運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)；減法運(yùn)算單元可采用LM324運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)，或采用TMS320F2812 等數(shù)字信號處理器經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后通過數(shù)字運(yùn)算方法實(shí)現(xiàn)；無功電流計算單元10和補(bǔ)償控制單元11均可采用TMS320F2812等數(shù)字信號處理器通過數(shù)字運(yùn)算和邏輯運(yùn)算方法實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例2 圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例。與第一實(shí)施例不同的是，電流互感器組15中三個 電流互感器的一次側(cè)分別串聯(lián)于補(bǔ)償后的被補(bǔ)償配電線路Ll、L2和L3中，電流檢測單元16 檢測的是補(bǔ)償后的被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3中的補(bǔ)償后電流，因此屬于閉環(huán)調(diào)節(jié)(第一 實(shí)施例則屬于開環(huán)調(diào)節(jié))。此時除電流互感器組16接入被補(bǔ)償線路的位置發(fā)生變化外，裝 置的結(jié)構(gòu)沒有變化，計算三個指令電流Iql2、Iq23和Iq31的方法也沒有變化，但補(bǔ)償控制 單元根據(jù)Iql2、Iq23和Iq31對三個補(bǔ)償單元進(jìn)行控制的邏輯與第一實(shí)施例不同，以適應(yīng)閉 環(huán)控制的需要。此時的IqXX是補(bǔ)償后的IqX X，因補(bǔ)償電流與負(fù)載無功電流相位相反，在非 過補(bǔ)償狀態(tài)下，當(dāng)IcX X增大時對應(yīng)的IqX X就會減小?？刂七壿嫷哪繕?biāo)是保持補(bǔ)償后 的Iql2、Iq23和Iq31均保持在預(yù)設(shè)上下限值范圍之內(nèi)(下限值> 0，以避免過補(bǔ)償)。當(dāng) Iql2、Iq23和Iq31中的任一個IqX X超出預(yù)設(shè)限值時，則控制相應(yīng)的補(bǔ)償單元調(diào)整各補(bǔ) 償支路的通斷狀態(tài)，通過改變對應(yīng)的Ic X X而改變該IqX X，使補(bǔ)償后的IqX X保持在預(yù) 設(shè)上下限值范圍之內(nèi)。例如，當(dāng)Iql2超出預(yù)設(shè)上限值時，則控制補(bǔ)償單元I通過調(diào)整各補(bǔ)償支路的通斷 狀態(tài)，增加補(bǔ)償電流Icl2以減小Iql2，從而保持補(bǔ)償后的Iql2小于預(yù)設(shè)上限值；當(dāng)Iql2超 出預(yù)設(shè)下限值時，則控制補(bǔ)償單元I通過調(diào)整各補(bǔ)償支路的通斷狀態(tài)，減小補(bǔ)償電流Icl2 以增加Iql2，從而保持補(bǔ)償后的Iql2大于預(yù)設(shè)下限值。當(dāng)Iq23超出預(yù)設(shè)上限值時，則控制補(bǔ)償單元II通過調(diào)整各補(bǔ)償支路的通斷狀態(tài)， 增加補(bǔ)償電流Ic23以減小Iq23，從而保持補(bǔ)償后的Iq23小于預(yù)設(shè)上限值；當(dāng)Iq23超出預(yù) 設(shè)下限值時，則控制補(bǔ)償單元II通過調(diào)整各補(bǔ)償支路的通斷狀態(tài)，減小補(bǔ)償電流Ic23以增 加Iq23，從而保持補(bǔ)償后的Iq23大于預(yù)設(shè)下限值。當(dāng)Iq31超出預(yù)設(shè)上限值時，則控制補(bǔ)償單元III通過調(diào)整各補(bǔ)償支路的通斷狀 態(tài)，增加補(bǔ)償電流Ic31以減小Iq31，從而保持補(bǔ)償后的Iq31小于預(yù)設(shè)上限值；當(dāng)Iq31超出 預(yù)設(shè)下限值時，則控制補(bǔ)償單元III通過調(diào)整各補(bǔ)償支路的通斷狀態(tài)，減小補(bǔ)償電流Ic31 以增加Iq31，從而保持補(bǔ)償后的Iq31大于預(yù)設(shè)下限值。
權(quán)利要求一種三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置，其特征是，它包括電流檢測單元I(6)，電流檢測單元I(6)輸入端與補(bǔ)償前的被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3連接或與補(bǔ)償后的被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3連接，輸出端與減法運(yùn)算裝置連接，減法運(yùn)算裝置與無功電流計算單元(10)連接；電壓檢測單元(4)輸入端與被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3連接，輸出端與無功電流計算單元(10)連接；無功電流計算單元(10)與補(bǔ)償控制單元(11)連接，補(bǔ)償控制單元(11)與三角形接法的補(bǔ)償裝置連接；電流檢測單元II(12)輸入端與補(bǔ)償裝置連接，輸出端與補(bǔ)償控制單元(11)連接；補(bǔ)償裝置則與線路L1、L2和L3連接；電流互感器組I(5)中三個電流互感器的一次側(cè)分別串聯(lián)于三條被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3中，二次側(cè)接電流檢測單元I(6)的輸入端；所述電流互感器組II(13)中三個電流互感器的一次側(cè)分別串聯(lián)于補(bǔ)償單元I(1)、補(bǔ)償單元II(2)和補(bǔ)償單元III(3)的輸出回路中，二次側(cè)接電流檢測單元II(12)的輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置，其特征是，所述補(bǔ)償裝置由 補(bǔ)償單元1(1)、補(bǔ)償單元II (2)和補(bǔ)償單元III (3)組成，每個補(bǔ)償單元的兩個補(bǔ)償輸出端 依次首尾連接，構(gòu)成三角型連接；補(bǔ)償單元I (1)的兩個輸出端分別接線路Ll和L2 ；補(bǔ)償單 元11(2)的兩個輸出端分別接線路L2和L3;補(bǔ)償單元III (3)的兩個輸出端分別接線路L3 和Li。
3.如權(quán)利要求2所述的三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置，其特征是，所述補(bǔ)償單元I(1)、補(bǔ)償單元II (2)和補(bǔ)償單元III (3)具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一組由電容 器(14)、電抗器(15)和控制開關(guān)(16)串聯(lián)組成的補(bǔ)償支路，各支路兩端相互并聯(lián)，分別與 補(bǔ)償單元的兩個補(bǔ)償輸出端連接；各控制開關(guān)由補(bǔ)償單元的控制端控制接通或斷開。
4.如權(quán)利要求2所述的三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置，其特征是，所述補(bǔ)償單元 1(1)、補(bǔ)償單元11(2)和補(bǔ)償單元111(3)具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一組由電容 器(14)和控制開關(guān)(16)串聯(lián)組成的補(bǔ)償支路，各支路兩端相互并聯(lián)，分別與補(bǔ)償單元的兩 個補(bǔ)償輸出端連接；各控制開關(guān)由補(bǔ)償單元的控制端控制接通或斷開。
5.如權(quán)利要求3或4所述的三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置，其特征是，所述控制開關(guān) (16)是半導(dǎo)體固態(tài)開關(guān)或者電控機(jī)械開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置，其特征是，所述減法運(yùn)算裝 置包括減法運(yùn)算單元I (9)、減法運(yùn)算單元II (8)、減法運(yùn)算單元III (7)，電流檢測單元I (6) 對應(yīng)各被補(bǔ)償配電線路Li、L2和L3的輸出端分別接減法運(yùn)算單元III (7)、減法運(yùn)算單元II(8)、減法運(yùn)算單元I (9)輸入端，減法運(yùn)算單元I (9)、減法運(yùn)算單元II (8)和減法運(yùn)算單 元111(7)的輸出端分別接無功電流計算單元(10)的輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種三相三線動態(tài)分相無功補(bǔ)償裝置。它結(jié)構(gòu)簡單，成本低，補(bǔ)償效果好，更適用于三相三線不平衡系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)為它包括電流檢測單元I，電流檢測單元I輸入端與補(bǔ)償前的被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3連接或與補(bǔ)償后的被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3連接，輸出端與減法運(yùn)算裝置連接，減法運(yùn)算裝置與無功電流計算單元連接；電壓檢測單元輸入端與被補(bǔ)償配電線路L1、L2和L3連接，輸出端與無功電流計算單元連接；無功電流計算單元與補(bǔ)償控制單元連接，補(bǔ)償控制單元與三角形接法的補(bǔ)償裝置連接；電流檢測單元II輸入端與補(bǔ)償裝置連接，輸出端與補(bǔ)償控制單元連接；補(bǔ)償裝置則與線路L1、L2和L3連接。
文檔編號H02J3/18GK201556947SQ20092024975
公開日2010年8月18日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者李建明, 李波, 遲恩先 申請人:山東山大華天科技股份有限公司