一種適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置制造方法
【專利摘要】一種適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，用于解決新能源發(fā)電系統(tǒng)因諧波大、功率因數(shù)低而對電網(wǎng)造成沖擊的問題，它包括SVG靜止無功發(fā)生器、TSC型靜止無功補償器和并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器，所述SVG靜止無功發(fā)生器與TSC型靜止無功補償器并聯(lián)接入電網(wǎng)系統(tǒng)，二者的控制器通過通信接口與并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器連接。本實用新型將SVG靜止無功發(fā)生器和TSC型靜止無功補償器有機結合在一起，使二者優(yōu)勢互補，該裝置可有效避免新能源發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)時對電網(wǎng)造成的不良影響，從而改善了無功補償效果，提高了電網(wǎng)的電能質量。
【專利說明】一種適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種可使新能源發(fā)電系統(tǒng)順利并網(wǎng)的基于SVG靜止無功發(fā)生器和TSC靜止無功補償器的無功補償裝置，屬于輸配電【技術領域】。
【背景技術】
[0002]新能源發(fā)電系統(tǒng)(如光伏發(fā)電系統(tǒng)、風能發(fā)電系統(tǒng)等)普遍存在功率因數(shù)低、諧波大的問題，因此在接入電網(wǎng)系統(tǒng)時需要使用具有無功補償和濾波能力并且可以實現(xiàn)無極調(diào)節(jié)的設備對其電能質量進行治理。
[0003]目前，用于治理電能質量的設備很多，它們的特點各不相同。SVG靜止無功發(fā)生器是最先進的無功補償設備，它可以快速、平滑地補償電力系統(tǒng)中存在的容性、感性無功功率，抑制電壓閃變等，并且具有起動無沖擊、調(diào)節(jié)平滑無極性、響應速度快、占地面積小、安裝調(diào)試周期短等優(yōu)點。但是其濾除諧波的能力有限，并且由于其補償?shù)母行匀萘?、容性容量是相等的，所以在感性、容性無功需求不均等的現(xiàn)場，其補償能力略有不足。TSC型靜止無功補償器是基于無觸點開關投切電容器的配電系統(tǒng)補償設備，它的主要特征就是補償變化負載的無功需求，而且沒有機械動作部分，可以按照需要進行頻繁投切，不會向系統(tǒng)注入諧波，而其另外一個最大的特點就是可以通過檢測同步信號的過零點來控制晶閘管的開通和關斷，實現(xiàn)電容器的投入和退出，最大限度地減小對電網(wǎng)的沖擊。并且其可以通過配置電容器和電抗器的參數(shù)組成不同的濾波支路，其濾波能力可以根據(jù)現(xiàn)場諧波和無功特點進行針對性設計，但是其補償容量不能實現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，只能是進行有級調(diào)節(jié)。總之，現(xiàn)有的無功補償裝置均不夠理想，無法消除新能源發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)給電網(wǎng)造成的不利影響。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術之弊端，提供一種適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，減小新能源并網(wǎng)發(fā)電對電網(wǎng)造成的沖擊。
[0005]本實用新型所述問題是以下述技術方案實現(xiàn)的:
[0006]一種適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，它包括SVG靜止無功發(fā)生器、TSC型靜止無功補償器和并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器，所述SVG靜止無功發(fā)生器與TSC型靜止無功補償器并聯(lián)接入電網(wǎng)系統(tǒng)，兩者的控制器通過通信接口與并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器連接。
[0007]上述適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，所述TSC型靜止無功補償器的每個TSC濾波支路包括電容、電抗器和兩個晶閘管，兩個晶閘管反并聯(lián)連接后一端接PCC母線，另一端依次經(jīng)電抗器和電容接地，兩個晶閘管的柵極接TSC型靜止無功補償器的控制器。
[0008]上述適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，所述SVG靜止無功發(fā)生器通過變壓器與PCC母線連接。
[0009]上述適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，所述并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器采用復雜可編程邏輯控制器。
[0010]上述適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，所述復雜可編程邏輯控制器的數(shù)據(jù)輸出接口上接有狀態(tài)顯示器。
[0011]本實用新型將SVG靜止無功發(fā)生器和TSC型靜止無功補償器有機結合在一起，使二者優(yōu)勢互補，該裝置可有效避免新能源發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)時對電網(wǎng)造成的不良影響，從而改善了無功補償效果，提高了電網(wǎng)的電能質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。
[0013]圖1為本實用新型的電原理圖。
[0014]圖中和文中各符號表示為:Ul、TSC型靜止無功補償器的控制器；U2、SVG靜止無功發(fā)生器的控制器；U3、并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器；XS、顯示器；LB1、三次TSC濾波支路；LB2、五次TSC濾波支路；LB3、七次TSC濾波支路；SVG、SVG靜止無功發(fā)生器；Q1、第一晶閘管；Q2、第二晶閘管山、電抗器；C、電容；T、變壓器。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型的目的是為了解決新能源發(fā)電系統(tǒng)因諧波大、功率因數(shù)低而對電網(wǎng)造成沖擊的問題，該裝置可以克服SVG靜止無功發(fā)生器、TSC靜止無功補償器單獨運行存在的缺點，實現(xiàn)了 SVG+TSC的協(xié)調(diào)控制，使光伏發(fā)電系統(tǒng)順利并網(wǎng)，不會對電網(wǎng)帶來任何不利的影響。
[0016]本實用新型的技術方案是將SVG靜止無功發(fā)生器、TSC靜止無功補償器并聯(lián)接入電網(wǎng)系統(tǒng)，并通過并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器進行協(xié)調(diào)控制。
[0017]本實用新型有以下三種運行模式:
[0018]①SVG靜止無功發(fā)生器獨立工作。由PCC母線檢測系統(tǒng)對系統(tǒng)的電壓電流等進行檢測，檢測結果送達綜合控制系統(tǒng)，綜合控制系統(tǒng)經(jīng)過處理后，將控制命令下發(fā)到執(zhí)行系統(tǒng)(功率柜各個功率模塊)，進行無功容量的輸出，在此過程中會由SVG支路電流檢測系統(tǒng)進行閉環(huán)控制，保證功率柜輸出的容量為PCC母線所需要的無功容量，在此過程中保護系統(tǒng)起到保護設備的作用。
[0019]②TSC靜止無功補償器單獨工作。由母線檢測系統(tǒng)自動檢測需要補償母線的電壓和電流信號，后將信號傳遞給綜合控制系統(tǒng)進行計算和處理，當無功電流超過整定值時，自動判斷出需要投入電容器組的級數(shù)，后由控制器將控制信號下發(fā)給指定的晶閘管閥組，使之導通將電容器投入運行，當負載無功電流值低于整定值時，控制器會給出控制信號，觸發(fā)器將停止觸發(fā)，使電容器退出運行。
[0020]③TSC靜止無功補償器和SVG靜止無功發(fā)生器在并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器的控制下同時運行。
[0021]所述復雜可編程邏輯控制器采用型號為ΕΡΜ7160。
【權利要求】
1.一種適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，其特征是，它包括SVG靜止無功發(fā)生器、TSC型靜止無功補償器和并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器(U3)，所述SVG靜止無功發(fā)生器與TSC型靜止無功補償器并聯(lián)接入電網(wǎng)系統(tǒng)，二者的控制器通過通信接口與并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器(U3)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，其特征是，所述TSC型靜止無功補償器的每個TSC濾波支路包括電容(C)、電抗器(L)和兩個晶閘管，兩個晶閘管反并聯(lián)連接后一端接PCC母線，另一端依次經(jīng)電抗器(L)和電容(C)接地，兩個晶閘管的柵極接TSC型靜止無功補償器的控制器(Ul)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，其特征是，所述SVG靜止無功發(fā)生器通過變壓器(T)與PCC母線連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，其特征是，所述并聯(lián)協(xié)調(diào)控制器(U3)采用復雜可編程邏輯控制器。
5.根據(jù)權利要求4所述的適用于新能源并網(wǎng)的綜合無功補償裝置，其特征是，所述復雜可編程邏輯控制器的數(shù)據(jù)輸出接口上接有狀態(tài)顯示器(XS)。
【文檔編號】H02J3/18GK204030611SQ201420470852
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權日:2014年8月20日
【發(fā)明者】劉勝軍, 郭亞成, 喬紅軍, 陳占群, 盧衛(wèi)城, 王聰利, 梁海濤, 相振沛, 安麗麗, 梁春峰 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河北省電力公司, 國網(wǎng)河北省電力公司保定供電分公司, 保定市尤耐特電氣有限公司