[发明专利]无功功率补偿装置及其控制方法

说明书

一种无功功率补偿装置，其包括一个或多个相集群和一个控制器，每个相集群包括多个单元，控制器控制所述一个或多个相集群。当所述一个或多个相集群中的特定相集群中的至少一个单元出故障时，控制器使用调制指数来控制除了特定相集群之外的剩余相集群中的每个中的每个单元的电压以使其被控制。

技术领域

本发明涉及本公开涉及一种无功功率补偿装置及其控制方法。

背景技术

随着工业发展和人口增加，电力需求迅速增长。在另一方面，电力生产有限。

因此，用于将从生产地区产生的电力平稳地、无损耗地到需求地区的电力系统逐渐变得重要。

用于提高功率流、电力系统的电压和稳定性的灵活AC传输系统(Flexible ACTransmission System，FACTS)的必要性显现出来。在FACTS中，作为第三代无功功率补偿装置之一的静态同步补偿器(STATCOM)与电力系统同步以便补偿电力系统所需的无功功率。

图1示出了通用电力系统。

如图1所示，通用电力系统10可包括发电源20、电力系统30、负载40和多个无功功率补偿装置50。

发电源20是指产生电力的地方或设施，可以理解为产生电力的生产者。

电力系统30可以指包括电力线、钢制输电塔、避雷器、绝缘体等的集成设施，其允许从发电源20产生的电力被传输到负载40。

负载40是指消耗来自发电源20产生的电力的地方或设施，可以理解为消耗电力的消费者。

无功功率补偿装置50是STATCOM，并且与电力系统30相关联以便当无功功率不足时对流经电力系统30的无功功率进行补偿。

无功功率补偿装置50包括能够将AC电力转换成DC电力或者将DC电力转换成AC电力的转换器。

转换器包括集群，其包括用于三相中每一相的多个串联连接的单元。

图2A是具有星形连接拓扑的转换器的电路图，图2B是具有三角形连接拓扑的转换器的电路图。

如图2A和图2B所示，每个转换器具有在其中多个单元54被串联连接在三相集群52中的每一个中的结构。

每个单元设置有旁路开关，使得尽管相应的单元出故障，但该相应的单元被旁路开关旁路。这样，除了故障单元之外的剩余单元通常是可用的，因此转换器能够正常工作。

如图3A所示，当各个相中所包括的单元数目彼此相等时，各个相的电压(即各个相中所包括的单元的总电压)彼此相等，从而各个相的电压平衡。因此，能够同样地控制各个相的电压。

然而，如图3B所示，当被包括在特定相(例如相)中的单元中的若干单元出故障或者被消除时，被包括在相c中的单元的总电压变得小于被包括在相a或相b中的单元的总电压。因此，各个相的电压不平衡，所以很难同样地控制各个相的电压。

发明内容

因此，本公开的目的在于解决上述的和其他的问题。

本公开的另一目的在于提供一种无功功率补偿装置及其控制方法，其使得即使当被包括在每个相集群中的特定单元出故障时各个相的电压也能够被同样地控制。

本公开的又一目的在于提供一种无功功率补偿装置及其控制方法，其能够降低被包括在每个相集群中的单元的开关损耗。

在一个实施例中，提供了一种无功功率补偿装置，其包括：包括多个单元的一个或多个相集群，和被配置用于控制所述一个或多个相集群的控制器，其中当所述一个或多个相集群中的特定相集群中的至少一个单元出故障时，控制器使用调制指数来控制除了特定相集群之外的剩余相集群中的每个中的每个单元的电压以使其被调整。