[实用新型]无级快速相控无功功率动态补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无功功率动态补偿装置，更具体地说，是涉及一种无级快速相控无功功率动态补偿装置。

背景技术

在配电网中，电力发电机所发的无功功率和输电线的功率常常不足以满足网中大量的电机、变压器、电抗器、荧光灯等感性负载的无功需求以及系统中无功的损耗，因而往往造成电网功率因数下降、电网系统利用率降低。为了减少有功损失和电压降落、减少电力输送中的损耗，更为了电网的安全、经济、高效地运行，提高电力输送的容量和质量，通常都要进行就近的无功功率补偿或者调节。

目前广泛采用通过投切并联电容器(组)的方式进行无功补偿。其原理为：通过监测线路电压与电流，计算功率因数；功率因数滞后时投入电容，功率因数超前便切除电容。该方法又可细分为两类：静态补偿和动态补偿。

静态补偿：常分为固定或分级分档式补偿，一般结构比较简单，多以交流接触器作电力电容器的投切执行元件，但缺点是只能固定档位调节，补偿精度低；而且，补偿电容投切时冲击电流大，投切速度慢，且接触器由于投切频繁，故障率偏高。

无功动态补偿：往往配有智能型的无功功率补偿电路，因其能对无功功率进行平滑、准确调节，因而其补偿更灵活、高效、快速、合理。

实用新型内容

本实用新型的目的，即在于提供一种适用于现有电网所有电压等级的无级快速相控无功功率动态补偿装置。

本实用新型所指无功功率动态补偿装置，也是通过并联电容器(组)的方式实现的：

本实用新型无级快速相控无功功率动态补偿装置，包括有补偿变压器及其控制电路、电容器(组)；所述补偿变压器的次级绕组串接于接入母线与电容器(组)之间；补偿变压器的初级绕组接至控制电路的输出端；

控制电路包括有：

1)配接有工作电源的相位调整电路，用于输出相位可调整的正弦波移相电压；所述补偿变压器的初级绕组接至该相位调整电路的输出端；

2)串接于接入母线与该相位调整电路之间的信号检测电路，用于检测接入母线电压及负载侧电压电流信息并反馈至相位调整电路；

3)串接于该相位调整电路与所述补偿变压器的次级绕组输出侧之间的采样电路，用于采集电容器(组)上的电压信号，并反馈至所述相位调整电路。

上述相位调整电路，包括有依次相连的整流电路、脉宽调制移相逆变电路、高频变压电路及滤波输出电路；所述整流电路的输入端接工作电源，所述滤波输出电路的输出端接至所述补偿变压器的初级绕组；所述脉宽调制移相逆变电路还与前述信号检测电路及采样电路的输出端相连。

本实用新型无级快速相控无功功率动态补偿装置，其供电电源及所述相位调整电路工作电源可为单相或三相交流电源，所述电容器组采用Δ或Y连接。

本实用新型无功补偿原理说明：

设接入母线上的电压为补偿变压器次级绕组两端电压为电容器(组)两端电压为则三者的关系为：

由于电容器(组)发出的无功功率为：则通过调节U_C即可调整无功功率补偿量。

假设与间的相位角为Φ，则接入母线上的电压电容器(组)两端电压与补偿电压的关系为

特别地，当与同相位时，幅值U_C＝U_入+ΔU；

当与反相位时，幅值U_C＝U_入-ΔU。

由以上分析得知：显然，仅仅通过人为调整与的相位角Φ，就可以调整U_C。即：当检测出配电网络无功功率欠补或过补时，只要调整与的相位角Φ即可达到调整无功功率Q的目的。

若以Q_e为无功调整的额定值，则其无功调整量

ΔQ=(QMAX-QMIN)/QeX100%]]>