專利名稱：一種基于igbt的單相靜止無功補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償方法。屬電力系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無功功率補(bǔ)償對(duì)電力系 統(tǒng)有著重要意義,對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償,可以穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，提高功率因數(shù)，提高設(shè)備利用率，減小電網(wǎng)有功功率損耗，提高輸電能力，平衡三相功率，為系統(tǒng)提供電壓支撐，提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性。隨著工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)容量和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)電能質(zhì)量的要求越來越高；如《應(yīng)用能源技術(shù)》2006年第4期(總第100期)公開的“無功補(bǔ)償裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢”中所述的SVC (靜止無功補(bǔ)償器)和SVG (靜止無功發(fā)生器)取代了上個(gè)世紀(jì)普遍使用的同步調(diào)相機(jī)和開關(guān)投切電容器，成為了主要電力系統(tǒng)穩(wěn)壓控制、無功功率補(bǔ)償設(shè)備。但是，SVC響應(yīng)速度較慢、不能實(shí)現(xiàn)快速、平滑的無級(jí)補(bǔ)償，易產(chǎn)生諧波、占地面積大等缺點(diǎn)；而SVG雖然能解決SVC的相關(guān)缺點(diǎn)，但是生產(chǎn)成本高、控制難度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有無功補(bǔ)償器的上述缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、控制簡單、生產(chǎn)成本低的基于IGBT的單相靜止無功補(bǔ)償器。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的單相靜止無功補(bǔ)償器由一個(gè)IGBT工作模塊組、一個(gè)IGBT保護(hù)模塊組、一個(gè)電抗器、一個(gè)電容器及一個(gè)電流電壓采集裝置構(gòu)成，所述的每個(gè)IGBT模塊組均由其發(fā)射極相連接的兩個(gè)相同的IGBT模塊反向串聯(lián)構(gòu)成；工作模塊組的一個(gè)集電極穿過電流電壓采集裝置后為單相靜止無功補(bǔ)償器的外接火線端子，其另一個(gè)集電極與電抗器的一端及保護(hù)模塊組中的一個(gè)集電極連接在一起，所述電抗器的另一端與電容器的一端連接在一起，電容器的另一端與保護(hù)模塊組中的另一個(gè)集電極連接后為單相靜止無功補(bǔ)償器的外接零線端子。本發(fā)明基于IGBT的單相靜止無功補(bǔ)償器工作原理如下I、通過電流電壓采集裝置采集電網(wǎng)中的電壓、電流信號(hào)，送給IGBT模塊組的控制回路；2、通過控制回路發(fā)出指令，調(diào)節(jié)IGBT工作模塊組的脈沖寬度，自動(dòng)調(diào)整電網(wǎng)中所需補(bǔ)償無功。3、IGBT保護(hù)模塊組與電抗器、電容器構(gòu)成續(xù)流回路。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是I、利用IGBT作開關(guān)器件，可調(diào)節(jié)輸送到電網(wǎng)側(cè)的單相無功電流的大小，對(duì)單相電網(wǎng)進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)平滑無級(jí)的無功補(bǔ)償，穩(wěn)定電壓，輸出波形為正弦波。2、續(xù)流回路中的電抗器，電感量小，生產(chǎn)成本低。3、電路結(jié)構(gòu)簡單、控制方法比SVG相對(duì)來說簡單許多，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，解決了 SVG無功發(fā)生器成本高、控制難度大，不能實(shí)現(xiàn)單相快速補(bǔ)償?shù)葐栴}。
4、應(yīng)用范圍寬，可應(yīng)用于各種電壓等級(jí)的電網(wǎng)中。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法做進(jìn)ー步詳細(xì)說明。


圖I本基于IGBT的單相靜止無功補(bǔ)償器電路圖
具體實(shí)施例方式參見圖I，本単相靜止無功補(bǔ)償器，由ー個(gè)IGBT工作模塊組Tl、ー個(gè)IGBT保護(hù)模塊組T2、一個(gè)電抗器LI、ー個(gè)電容器Cl及一個(gè)電流電壓采集裝置Hl構(gòu)成，所述的Tl和T2均由其發(fā)射極相連接的兩個(gè)相同的IGBT模塊反向串聯(lián)構(gòu)成；工作模塊組Tl的ー個(gè)集電極穿過電流電壓采集裝置為單相靜止無功補(bǔ)償器的外接火線端子L，其另ー個(gè)集電極與電抗器LI的一端及保護(hù)模塊組T2中的一個(gè)集電極連接在一起，所述電抗器LI的另一端與電容器Cl的一端連接在一起，電容器Cl的另一端與保護(hù)模塊組T2中的另ー個(gè)集電極連接后為単相靜止無功補(bǔ)償器的外接零線端子N。本實(shí)施例是基于IGBT的単相靜止無功補(bǔ)償器在城市家庭用電的就近無功補(bǔ)償應(yīng)用。本發(fā)明的補(bǔ)償步驟如下當(dāng)電網(wǎng)有ー個(gè)快速的電壓降壓擾動(dòng)，電壓瞬間下降。I、通過電流電壓采集裝置Hl采集電網(wǎng)中的電壓、電流信號(hào)，送給IGBT模塊組的控制回路；2、通過控制回路發(fā)出指令，調(diào)節(jié)IGBT工作模塊組Tl的脈沖寬度，自動(dòng)調(diào)整電網(wǎng)中所需補(bǔ)償無功，使電網(wǎng)電壓在IOms內(nèi)得到快速恢復(fù)。3、IGBT保護(hù)模塊組T2與電抗器LI、電容器Cl構(gòu)成續(xù)流回路。単相靜止無功補(bǔ)償器可無級(jí)補(bǔ)償城市家庭用電的電壓穩(wěn)定所需無功，提升城市電網(wǎng)居民用電的電能質(zhì)量，本實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)簡單、控制方法簡單、生產(chǎn)成本低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
權(quán)利要求
1. 一種基于IGBT的單相靜止無功補(bǔ)償器，其特征是所述的單相靜止無功補(bǔ)償器由一個(gè)IGBT工作模塊組、一個(gè)IGBT保護(hù)模塊組、一個(gè)電抗器、一個(gè)電容器及一個(gè)電流電壓采集裝置構(gòu)成，所述的每個(gè)IGBT模塊組均由其發(fā)射極相連接的兩個(gè)相同的IGBT模塊反向串聯(lián)構(gòu)成；工作模塊組的一個(gè)集電極穿過電流電壓采集裝置后為單相靜止無功補(bǔ)償器的外接火線端子，其另一個(gè)集電極與電抗器的一端及保護(hù)模塊組中的一個(gè)集電極連接在一起，所述電抗器的另一端與電容器的一端連接在一起，電容器的另一端與保護(hù)模塊組中的另一個(gè)集電極連接后為單相靜止無功補(bǔ)償器的外接零線端子。
全文摘要
一種基于IGBT的單相靜止無功補(bǔ)償器，屬電力應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。由一個(gè)IGBT工作模塊組、一個(gè)IGBT保護(hù)模塊組、一個(gè)電抗器、一個(gè)電容器及一個(gè)電流電壓采集裝置構(gòu)成，每個(gè)IGBT模塊組均由其發(fā)射極相連接的兩個(gè)相同的IGBT模塊反向串聯(lián)構(gòu)成；工作模塊組的一個(gè)集電極穿過電流電壓采集裝置后為單相靜止無功補(bǔ)償器的外接火線端子，其另一個(gè)集電極與電抗器的一端及保護(hù)模塊組中的一個(gè)集電極連接在一起，電抗器的另一端與電容器的一端連接在一起，電容器的另一端與保護(hù)模塊組中的另一個(gè)集電極連接后為單相靜止無功補(bǔ)償器的外接零線端子?？烧{(diào)節(jié)輸送到電網(wǎng)側(cè)的單相無功電流的大小，電路結(jié)構(gòu)簡單，可應(yīng)用于各種電壓等級(jí)的電網(wǎng)中。
文檔編號(hào)H02J3/18GK102868170SQ20121034639
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者吳加林 申請(qǐng)人:吳加林