[实用新型]磁控式快速响应动态无功补偿系统分相控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统无功补偿领域，尤其是一种适用于磁控式快速响应动态无功补偿系统分相控制方法。

背景技术

MCR型SVC由于其控制晶闸管工作电压远远低于同等容量TCR型SVC，因此在高压场合具有造价低、性能稳定、响应速度快、占地面积小、免维护等优势。MCR工作时调节其小截面磁饱和度，由于铁芯的磁滞特性，其控制特性曲线为非线性，并且其控制特性曲线跟MCR工作温度等有关，其无功输出具有延时大、强非线性等特点，导致精确地控制MCR无功输出难度非常大。

CN02139174.2专利《动态无功功率分相补偿方法及装置》公开用投切电容器的方法实现分相补偿方法，但其只根据当前每相所需不同无功进行分别补偿，无法在有不对称负载情况下实现有功平衡。

CN200710192665.7专利《基于APF与SVC的谐波与无功动态综合补偿系统及其分频分相电流控制方法》采用了dq变换，但其未结合斯坦门茨理论，只是简单地实现三相无功分别补偿，因此同样不能在有不对称负载情况下实现有功平衡。

目前市场上的无功补偿控制器，都未能真正实现分相补偿，大多只根据各相所需无功不同进行简单地分别补偿。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种磁控式快速响应动态无功补偿系统分相控制装置，包括三相电压采集装置、三相电流采集装置、MCR电压采集装置、MCR电流采集装置，所述三相电压采集装置、三相电流采集装置、MCR电压采集装置、MCR电流采集装置和DSP控制器的输入端相连，所述DSP控制器的输出端通过晶闸管驱动器和MCR相连。

进一步的，所述DSP控制器上还连接有保护装置。

本实用新型的装置通过计算当前系统总的阻抗，根据斯坦门茨理论计算MCR输出阻抗，利用MCR的快速响应特性，可有效补偿由于不对称负载引起的三相不平衡。具有响应速度快，控制精度高的优点。尤其对去除电网中由于不对称冲击性负载所产生的大量零序电流与负序电流引起的电压闪变、畸变和波动等电网污染有着显著效果。

本实用新型针对MCR型SVC，结合斯坦门茨理论实现了分相平衡补偿，特别适用于具有不对称负载的情况。

附图说明

图 1为本实用新型的磁控式快速响应动态无功补偿系统分相控制装置示意图；

图 2为系统信号采样框图；

图 3为空间电压矢量A相电压定向，                                                分解图；

图4为交流电压采集电路图；

图5为交流电流采集电路图；

图6为空间电压矢量计算流程图；

图7为MCR输出补偿电纳计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的磁控式快速响应动态无功补偿系统分相控制装置，包括三相电压采集装置1、三相电流采集装置2、MCR电压采集装置3、MCR电流采集装置4，所述三相电压采集装置1、三相电流采集装置2、MCR电压采集装置3、MCR电流采集装置4和DSP控制器5的输入端相连，DSP控制器5的输出端通过晶闸管驱动器6和MCR7（磁控电抗器）相连。DSP控制器5上还连接有保护装置8。

       本实用新型的磁控式快速响应动态无功补偿系统分相控制方法采用以下步骤进行：

1.     DSP控制器5瞬时采集三相系统电压和电流值，得到系统负荷电纳，首先将系统补偿至纯电阻性负载，再根据当前系统有功不平衡状况，应用斯坦门茨理论，调节相应相MCR输出电纳最终使系统三相有功平衡，并且使三相无功满足要求，实现分相控制要求；

2.     所述当前系统有功不平衡状况通过观测当前空间电压幅值与相位，最后采用dq 变换法得出基波电流负序分量的实部、虚部和基波电流正序分量的虚部；

其中三相系统电压和电流瞬时采集通过如下步骤实现：

3.1 如图1和2所示，将三相电压、、和三相电流、、分别经过调理电路后采集至DSP的12位AD模块，调理电路将交流信号调理成0—3V的直流信号，交流电压和电流采集电路如图4和5所示；

3.2 AD采样频率设置为12800kbps，即每个交流周期采样256个点，每毫秒采集16个点，每16个点进行一次运算，每个交流周期运算16次；

3.3 将AD转换采样后的数据向下偏移一半，还原成交流信号，即减去一半（约2047，须根据实际情况略微调整）；