[实用新型]基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置。 

背景技术

近年来，电力电子装置的广泛应用使电网系统的谐波污染和低功率因数问题日益严重，极大地影响了供电质量。因此，对电网谐波采取有效抑制并对无功功率进行补偿已经成为电力系统中一个重要课题。12脉波整流变负荷低压侧的电能质量治理，一般是在12脉波整流变负荷低压侧的两边各自并联一个低压SVC（TCR+FC）。采用在负荷低压侧两边各自并联一个低压SVC（TCR+FC）的方法，FC（无源滤波器）用来产生固定无功功率和滤除固定次数谐波，TCR（晶闸管控制电抗器）用来产生动态无功功率，并且TCR还产生无用的谐波，需FC来滤除。由于负荷低压侧有5次、7次、11次和13次谐波，要滤除11次和13次谐波，FC需要5次、7次、11次和13次滤波支路，四个滤波支路增多不仅增大电能质量治理装置的体积，还增加电能质量治理装置的成本。随着科学技术的发展，这种传统的第二代电能质量治理装置逐渐被第三代电能质量治理装置所替代，即在12脉波整流变负荷低压侧的两边各自并联一个低压SVG装置＋FC。在负荷低压侧两边各自并联一个低压SVG装置＋FC，低压SVG装置用来产生动态无功功率，FC用来产生固定无功功率和滤除固定次数谐波。由于负荷低压侧有5次、7次、11次和13次谐波，要滤除11次和13次谐波，FC至少要包括5次、7次和11次滤波支路，有时甚至还要13次滤波支路，滤波支路增多不仅增大电能质量治理装置的体积，还增加电能质量治理装置的成本。 

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种有效滤除系统的谐波和补偿系统的无功功率，同时减小了电能质量治理装置的体积，降低成本的基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置。 

为达到上述目的，本实用新型基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置包括低压SVG装置和投切电容器，其中所述低压SVG装置并联在所述12脉波整流变负荷两低压侧母线上，所述投切电容器与所述低压SVG装置并联，所述SVG控制器基于瞬时功率理论的谐波电流检测方法得到所述整流变负荷的无功电流和谐波电流，基于所述的无功电流和谐波电流控制所述低压SVG装置产生对所述12脉波整流变负荷进行治理所需的无功功率和谐波电流，并控制所述投切电容器的投切，产生所述12脉波整流变负荷需要的无功功率。 

具体地，所述低压SVG装置采用三单相桥型的电路结构，每一相为一个H桥电路，H桥电路包括4个IGBT管、薄膜电容和放电电阻，其中所述三单相桥型电路为星形连接。 

进一步地，所述的投切电容器采用晶闸管投切电容器，电容器C1、C2、C3串联电抗器L1、L2、L3，晶闸管投切电容器的主接线为三角形接法中的角外接法。 

进一步地，所述的低压SVG装置产生无功功率并控制晶闸管投切电容器共同补偿负荷所需的无功功率，低压SVG装置还选择性的产生11次和13次谐波电流来滤除负荷的11次和13次谐波电流。 

本实用新型基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置，不仅能够补偿无功，还能有选择性的滤除谐波，不需要无源滤波器，减少了装置的体积，降低了装置的成本，提高了电能质量治理装置的性价比。 

附图说明

图1是本实用新型基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置的实施例的结构示意图； 

图2是本实用新型基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置的实施例的三单相桥型SVG的主电路结构图； 

图3是本实用新型基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置的实施 例的投切电容器的主电路结构图； 

图4是本实用新型基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置的实施例的基波电流正序分量检测原理图； 

图5是本实用新型基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置的实施例的13次谐波电流正序分量检测原理图； 

图6是本实用新型基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置的实施例的11次谐波电流负序分量检测原理图； 

图7是本实用新型基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置的实施例的低压SVG装置的滞环比较控制原理图。 

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。 

如图1所示，本实施例基于SVG对12脉波整流变负荷的电能治理装置，所述12脉波整流变负荷由一个整流变压器和两个三相桥式电路构成，整流变压器为三绕组变压器，两个三相桥式电路对称并分别与整流变压器的两个低压绕组连接；12脉波整流变负荷通过两个6脉波三相桥式电路的组合，实现12脉动的效果。