[实用新型]混合型无功功率发生器

说明书

技术领域    本实用新型涉及一种应用于电力系统中，起到无功功率及电压的强有力支撑作用的混合型无功功率发生器。

背景技术    目前，国内冶金企业轧钢及电弧炉炼钢生产过程中产生的无功功率冲击、电压波动、电压闪变及高次谐波的补偿与治理，均采用传统的静止型无功功率补偿器。此种装置由于其控制速度所致，对于电压闪变的治理效果不理想。同时存在其功率损耗较大，电流一电压特性不好等不足。国内电网的控制手段缺乏且水平较低，安装在电网中的绝大部分是提供静态电压调节和补偿无功的电容和变压器分接头调节，它是限制电力传输的重要因素，也是可能发生电力系统崩溃的潜在隐患。目前，由于现代电力电子技术日新月异的发展，新型大功率高耐压、快速关断电力电子器件的出现，随之产生了柔性交流输电技术，这是国际电工界90年代以来竞相发展的前沿高技术，是用现代化大功率电力电子技术和控制技术改造传统的交流输电系统，使其运行更加安庆可靠经济，使传统的交流输电系统具有更高的柔性和灵活性、使输电线路得到充分利用，以满足电力系统安全、可靠和经济运行的目标。自从美国电力科学研究院(EPRI)N.G.Hingorani博士于1986年提出柔性交流输电技术概念以来，柔性交流输电技术就得到了极大的发展，并出现了多种柔性交流输电技术设备，可控串联补偿、静态补偿器(STATCOM/ASVG)是最具代表性的一种，但美、日、德等几个国家开发出的无功功率发生器装置均不是混合型的。

发明内容    本实用新型混合型无功功率发生器应用于电力系统中，可使无功功率及电压具有的强有力支撑，目的是为保证电网的安全与经济合理运行，用于用户端改善电能质量、解决电弧炉及电气化铁路系统产生的电压波动、闪变及不对称运行所产生的危害，解决轧钢机、卷扬机冲击负荷所引起的电网电压畸变，以及高次谐波电流对电网的污染，以改善电能质量，提高产品质量。

本实用新型混合型无功功率发生器内容简述：

本实用新型混合型无功功率发生器，是由无功功率发生器和滤波器两部分组成，根据所需补偿容量确定，其特征在于：无功功率发生器由启动整流器、GTO逆变桥、直流电容器组、逆变器输出变压器、连接变压器、高压开关柜、控制单元、检测单元、保护单元及冷却系统等组成；逆变器输出变压器和连接变压器的漏抗使混合型无功功率发生器与系统连接电抗；电压逆变器输出相位与幅值均可以调节对称基频三相正弦交流电压；可以与系统交换有功功率或无功功率；没有功率消耗的无功功率发生器通过改变其输出电压的幅值实现与交流系统交换无功功率；当输出电压的幅值大于系统电压幅值时，输出滞后的无功功率；当输出电压的幅值小于系统电压幅值时，吸收滞后的无功功率起电抗器的作用；当输出电压的幅值与系统电压幅值相等时，与交流系统之间将没有无功功率的交换。

混合型无功功率发生器采用多重化变压器，通过4个三相逆变桥连接1个三相铁心柱式变压器，变压器系统则采用4重化y.d接线，采用他励或半自励方式启动；他励启动时，先由一台整流变压器为系统提供空载励磁，当输出电压的幅值及相位与系统电压相同时，合并网主开关，同时切断整流器输出；当半自励方式启动时，先封锁所有GTO驱动脉冲；将直流电压由整流器升高至零无功工作电压然后并网，此时冲击电流很小，并网后即可解除脉冲封锁，混合型无功功率发生器投入运行，半自励方式启动只需很小容量的整流器。

混合型无功功率发生器的控制器产生一定规律的触发脉冲，经门极驱动电路放大后去控制GTO的导通和关断，使混合型无功功率发生器产生正确的阶梯波电压，根据从电网取回的同步脉冲，产生出与电网电压同步的脉冲信号，使混合型无功功率发生器产生的阶梯波电压与电网电压保持同步，从而使混合型无功功率发生器能正确并网运行。