[实用新型]单电流检测的静止无功发生器控制装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种单电流检测的静止无功发生器控制装置。

背景技术：

一般的静止无功发生器需要检测无功电流，导致电流互感器较多，检测计算量大，计算累积误差大，延时较大。

随着现代工业的迅速发展，配电网中各种电力电子设备不断增多，许多用电负荷较大的企业，负荷呈非线性和冲击性，引发了诸多电能质量问题，如三相不平衡、电压闪变和波动、低功率因数和谐波问题等，因此必须采用无功补偿装置对上述电能质量问题加以治理。传统的配电网无功补偿采用晶闸管投切电容器（Thyristor Switched Capacitor，TSC）装置，但在实际应用时，由于无功负荷幅值可能随时快速变化，因此上述传统补偿装置由于响应速度慢、补偿效果差、易引起谐振等，已经不能满足要求。

近年来出现一种消除动态谐波和进行无功补偿的理想电力电子装置——静止无功发生器（Static Var Generator，SVG），基本原理是检测出补偿对象中的无功分量，然后将其反相产生补偿指令电流，通过脉冲宽度调制（Pulse-Width Modulation，PWM）控制电力电子开关绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT），产生大小相等、相位相反的补偿量注入配电网，与无功电流进行叠加补偿无功功率，这一技术有着广阔的发展前景。

静止无功发生器通常由控制器与三相电力电子变流器两部分组成，其核心技术是控制器的设计。一般控制器由指令运算电路和补偿电路两大部分组成。指令运算电路是检测出补偿对象中的无功分量，然后将其反相产生补偿指令电流；补偿电路是根据指令运算电路得出的补偿指令信号，控制变流器产生补偿电流。

传统的指令运算电路无功检测方法已经有多种，主要有提取基波分量法、快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT）法、瞬时无功功率理论算法、自适应检测法。提取基波分量法原理比较简单，就是从补偿对象中提取基波分量，然后从原信号中减去基波量，就是需补偿的量，但由于易受元件参数影响，已很少应用。

上述检测无功的检测算法的问题在于：需要检测的电流互感器较多；检测计算量较大，计算公式较多，计算累积误差大；算法中存在低通滤波器环节，延时较大；采用模拟电路时电路实现复杂，采用数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）计算时需要占用较大的程序量与较长的控制时间。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种单电流检测的静止无功发生器控制装置。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种单电流检测的静止无功发生器控制装置，其组成包括：与电网连接的断路器Q1，所述的断路器与保护装置F1连接，所述的保护装置F1分别与接触器MC、滤波器PF连接，所述的接触器MC与电抗器L连接，所述的电抗器L与三相变流器模块KM连接。

有益效果：

1. 本实用新型的断路器Q1起到整个装置的过流保护作用；接触器MC用作装置工作和停止的切换开关；滤波器PF与断路器Q1和接触器MC相连，滤波器PF对装置工作的高频谐波电流提供低通支路，避免谐波电流注入电网；电抗器L与接触器MC和三相变流器模块KM相连，电抗器L用作将脉宽调制波形转化为平滑的补偿电流；三相变流器模块KM与电抗器L相连，三相变流器模块KM根据控制指令调节流经电抗器L的电流，实现补偿。

2. 本发明通过直流侧电容电压设定值与反馈值的差值，经过PI调节得到系统基波有功分量，然后与电网源侧电流相减，得到需要补偿的无功电流；此种检测法实时性较好，需要检测的量少。

3. 本发明不需要无功检测算法，控制器设计大为简化，可以通过模拟电路实现全部控制算法，参数调整灵活。

4. 本发明只需要三个电流互感器，这样降低了产品的成本，简化了控制器设计。

附图说明：

附图1是本实用新型单电流检测的静止无功发生器装置框图。

附图2是本实用新型单电流检测的静止无功发生器控制装置原理图。

附图3是本实用新型的配电静止无功发生器控制方法原理图。

附图4是本实用新型的信号调理电路图。