專利名稱：混合型無功補償裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種無功補償裝置，具體地說是混合型無功補償裝置。
背景技術(shù)：
當前，市場上無功補償裝置大多是利用電容器補償，這是一種靜態(tài)補償，只能有級 補償，不能精準補償，在負荷變化比較快的場合，這種無功補償裝置不能投切，若采用固定 直投的方式，結(jié)果不是過補，就是欠補。過補償?shù)暮蠊巧哐b置接入點的電壓，對其它設 備構(gòu)成威脅。若全采用靜止無功補償裝置，效果雖然好，但造價太高。
實用新型內(nèi)容本實用新型的技術(shù)任務是針對以上不足之處，提供一種混合型無功補償裝置；把 靜止同步無功補償裝置和電容器補償結(jié)合起來，利用電容器補償負荷比較平穩(wěn)的無功，利 用靜止同步無功補償裝置跟蹤快速補償變化比較快的無功，充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)勢，使本 裝置具有很高的性價比。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括靜止同步無功補償裝置 (簡稱STATC0M)和晶閘管投切電容器裝置(簡稱TSC)，晶閘管投切電容器裝置由若干并聯(lián) 的電容器組成，靜止同步無功補償裝置與晶閘管投切電容器裝置以并聯(lián)的形式接入電網(wǎng)， 靜止同步無功補償裝置和電容器分別通過驅(qū)動電路和光纖與控制器連接。所述的靜止同步無功補償裝置包括逆變電路、直流電容和電抗器，逆變電路與直 流電容并聯(lián)，然后通過電抗器接入電網(wǎng)。所述的逆變電路為自換相橋式電路，采用三相四線制形式，由IGBT模塊組成。所述的逆變電路中的IGBT模塊可由IGCT模塊或IPM模塊或GTO模塊替換。所述的晶閘管投切電容器裝置由采用星形連接的三個并聯(lián)電容器與采用三角形 連接的三個并聯(lián)電容器并聯(lián)組成。所述的控制器的結(jié)構(gòu)為DSP+CPLD模式或DSP+DSP模式。STATC0M中直流電容兩端的直流電壓，得到所需的容性或感性的無功；TSC能過零 投切電容器，抑制浪涌電流。其中，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT (雙極型三極管)和MOS (絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導 體器件，兼有 MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,全氧半場 效晶體管)的高輸入阻抗和GTR(Giant Transistor電力晶體管)的低導通壓降兩方面的 優(yōu)點。IGCT(Intergrated Gate Commutated Thyristors，集成門極換流晶間管)是一種 中壓變頻器開發(fā)的用于巨型電力電子成套裝置中的新型電力半導體開關器件。IPMdntelligent Power Module，智能功率模塊)是以IGBT為內(nèi)核的先進混合集 成功率部件，由高速低功耗管芯(IGBT)和優(yōu)化的門極驅(qū)動電路，以及快速保護電路構(gòu)成。
3[0014]GTO (Gate Turn-Off Thyristor，門控晶閘管)，當門極加負向觸發(fā)信號時晶閘管 能自行關斷。DSP-Digital Signal Processing，數(shù)字信號處理。CPLD—Complex Programmable Logic Device，復雜可編程邏輯器件。本實用新型的混合型無功補償裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1、控制器與驅(qū)動電路的連接采用了光纖，大大提高了裝置的實時性和可靠性；2、靜止同步無功補償裝置和晶閘管投切電容器裝置統(tǒng)一控制，有機接合，協(xié)調(diào)工 作；3、靜止同步補償裝置的逆變電路由于采用了三相四線制形式，實現(xiàn)了三相共補和 三相分補；4、晶閘管投切電容器裝置由采用星形連接的三個并聯(lián)電容器與采用三角形連接 的三個并聯(lián)電容器并聯(lián)組成，實現(xiàn)了三相分補與三相共補功能；5、控制器的結(jié)構(gòu)為DSP+CPLD模式或DSP+DSP模式，實現(xiàn)了高速實時處理數(shù)據(jù)的功 能；6、靜止同步無功補償裝置(STATC0M)和晶閘管投切電容器裝置(TSC)補償結(jié)合起 來，利用TSC補償負荷比較平穩(wěn)的無功，利用STATC0M跟蹤快速補償變化比較快的無功，把 STATC0M和TSC的優(yōu)點接合起來，大大提高了產(chǎn)品的性價比，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，使本裝 置具有高的性價比；7、具有設計合理、性能優(yōu)良、實用、使用方便等特點，因而，具有很好的推廣使用價值。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
圖1為混合型無功補償裝置的電路結(jié)構(gòu)原理圖。其中虛線框A內(nèi)為靜止同步無功補償裝置STATC0M ；虛線框B內(nèi)為晶閘管投切電 容器裝置TSC ；虛線框C內(nèi)為靜止同步無功補償裝置的逆變電路(IGBT模塊)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型的混合型無功補償裝置，其結(jié)構(gòu)包括靜止同步無功補償 裝置(簡稱STATC0M)和晶閘管投切電容器裝置(簡稱TSC)，晶閘管投切電容器裝置由若干 并聯(lián)的電容器組成，靜止同步無功補償裝置與晶閘管投切電容器裝置以并聯(lián)的形式接入電 網(wǎng)，靜止同步無功補償裝置和電容器分別通過驅(qū)動電路和光纖與控制器連接?？刂破髋c驅(qū) 動電路的連接采用了光纖，大大提高了裝置的實時性和可靠性；STATC0M和TSC兩者統(tǒng)一控 制，協(xié)調(diào)工作，有機配合，達到無級精準補償?shù)墓δ?。靜止同步無功補償裝置包括逆變電路、直流電容和電抗器，逆變電路與直流電容 并聯(lián)，然后通過電抗器接入電網(wǎng)。逆變電路為自換相橋式電路，采用三相四線制形式，由IGBT模塊組成。由于采用 了三線四線制形式，實現(xiàn)了三相共補和三相分補的功能。
4[0032]逆變電路中的IGBT模塊可由IGCT模塊或IPM模塊或GTO模塊替換。晶閘管投切電容器裝置由采用星形連接的三個并聯(lián)電容器與采用三角形連接的 三個并聯(lián)電容器并聯(lián)組成。實現(xiàn)了三相分補與三相共補的功能?？刂破鞯慕Y(jié)構(gòu)為DSP+CPLD模式或DSP+DSP模式。實現(xiàn)了高速實時處理數(shù)據(jù)的功能。靜止同步無功補償裝置和晶閘管投切電容器裝置并聯(lián)接入電網(wǎng)，統(tǒng)一控制，實現(xiàn) 動態(tài)無功補償目的，提高裝置接入點的電壓質(zhì)量，裝置可抑制三相不平，抵制電壓的波動和 閃變，由于采用了逆變電路的結(jié)構(gòu)，裝置還能抑制一定量的諧波。裝置投入電網(wǎng)運行時，直流電容通過逆變電路的橋臂充電，當充電完畢時，控制器 發(fā)出指令，控制逆變電路對直流電容兩端的電壓開始逆變，逆變出和電網(wǎng)所需的無功。靜止 同步無功補償裝置由電抗器接入電網(wǎng)，一方面，通過電抗器濾除逆變電路產(chǎn)生的紋波，另一 方面通過電抗器提高逆變電路的耐壓性。控制器檢測電網(wǎng)中的無功，計算出平穩(wěn)的負荷部分，控制晶閘管投切電容器裝置， 按就近所需的無功容量投切，然后由靜止無功補償裝置STATC0M跟蹤補償變化比較快的無 功負荷，達到精準補償?shù)哪康??？刂破鞯闹饕Y(jié)構(gòu)采用DSP+CPLD模式，實現(xiàn)高速處理信號的目的?？刂破骶哂锌?速檢測電網(wǎng)參數(shù)的功能，根據(jù)電網(wǎng)參數(shù)的性質(zhì)實時動態(tài)補償無功?？刂破骶哂羞^壓，低壓保 護，具有過流，過載保護。以上除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求混合型無功補償裝置，其特征在于包括靜止同步無功補償裝置和晶閘管投切電容器裝置，晶閘管投切電容器裝置由若干并聯(lián)的電容器組成，靜止同步無功補償裝置與晶閘管投切電容器裝置以并聯(lián)的形式接入電網(wǎng)，靜止同步無功補償裝置和晶閘管投切電容器裝置分別通過驅(qū)動電路和光纖與控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型無功補償裝置，其特征在于靜止同步無功補償裝置包 括逆變電路、直流電容和電抗器，逆變電路與直流電容并聯(lián)，然后通過電抗器接入電網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合型無功補償裝置，其特征在于該逆變電路為自換相橋式 電路，采用三相四線制形式，由IGBT模塊組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合型無功補償裝置，其特征在于逆變電路中的IGBT模塊可 由IGCT模塊或IPM模塊或GTO模塊替換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型無功補償裝置，其特征在于晶閘管投切電容器裝置由 采用星形連接的三個并聯(lián)電容器與采用三角形連接的三個并聯(lián)電容器并聯(lián)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型無功補償裝置，其特征在于控制器的結(jié)構(gòu)為DSP+CPLD 模式或DSP+DSP模式。
專利摘要本實用新型公開了混合型無功補償裝置，屬于一種無功補償裝置，其結(jié)構(gòu)包括靜止同步無功補償裝置和晶閘管投切電容器裝置，晶閘管投切電容器裝置由若干并聯(lián)的電容器組成，靜止同步無功補償裝置與晶閘管投切電容器裝置以并聯(lián)的形式接入電網(wǎng)，靜止同步無功補償裝置和晶閘管投切電容器裝置分別通過驅(qū)動電路和光纖與控制器連接。本實用新型的混合型無功補償裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比，把靜止同步無功補償裝置和晶閘管投切電容器裝置有機的結(jié)合起來，統(tǒng)一控制，利用晶閘管投切電容器裝置補償比較平穩(wěn)的無功，靜止同步無功補償裝置跟蹤快速補償變化比較快的無功，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，最終達到精準補償無功的目的，具有很高的性價比。
文檔編號H02J3/18GK201726140SQ201020254770
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者孫國棟, 張鵬, 王志勝, 王英林, 程怖先 申請人:山東能發(fā)實業(yè)有限公司