[发明专利]智能静止无功发生装置

说明书

本发明涉及一种智能静止无功发生装置，包括电压源型逆变器，由可关断型器件通断将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器、电压互感器、PCB控制板接入电网，所述的电抗器上并联有保护模块，所述的保护模块包括氧化锌非线性耗能电阻和与氧化锌非线性耗能电阻并联的高分断断路器，高分断断路器上设置脉冲信号采集装置。耗能低，可靠性更高。

技术领域

本发明属于配电系统，涉及一种智能静止无功发生装置。

背景技术

在配电系统中，为减少配电网向负荷提供大量无功电流而造成线路功率损耗，在各负荷点均须配置相应电压等级的无功补偿装置，以提高电网输电能力，降低输电损耗。配电网的无功补偿，已成为保证电网安全经济运行不可缺少的重要环节。

另外，随着大功率电力电子设备的大量投入，注入电网的谐波日益增多，电网污染日趋严重，电网品质严重恶化。传统的静态补偿及静态无源滤波装置已无法满足改善电网电能质量要求，动态无功补偿与谐波治理的问题日益突出。综合而言，无功功率控制与补偿的重要性体现在解决以下四方面问题。首先，电网对运行效率的要求日益提高，为了有效利用输变电容量，应对无功进行就地补偿；其次，电源点一般远离负荷中心，远距离的输电需要灵活调控无功以支撑解决稳定性及电压控制问题；再次，配电网中存在大量的感性负载，在运行中消耗大量无功，使得配电系统损耗很大；最后，用户对于供电电能质量的认识和要求日益提高，提高功率因数，减小电压偏差和扰动，治理和抑制谐波放大，已成为重要关注点。因此，对电网的无功进行就地补偿，尤其是动态补偿，在配电系统中十分重要。

动态补偿方式包括自动投切电容器组(TSC、接触器投切)、静止无功补偿器(SVC)、智能静止无功发生装置。其中，自动投切电容器组(TSC、接触器投切)，通过向电网增加容性无功负载，从而使得电网系统功率因数提高。该方法技术简单、成本低，是目前主流的低压成套配电无功补偿方式。然而该方法也存在很多不足，例如：由于电容器的容值分配问题，分组投切补偿下对于感性无功的补偿是间断的、不连续的，存在欠补偿或过补偿等问题。另外谐波引起的并联谐振或谐波放大问题，也严重影响到电容器组的运行安全与寿命。静止无功补偿器(SVC)，是由晶闸管控制投切电抗器和电容器组组成，该方法无功调节速度快、且能实现平滑调节，但该运行方式本身制造谐波，需配置无源滤波器来吸收，在投切时容易产生高次谐波，设备功耗较大。智能静止无功发生装置的主体是一个电压源型逆变器，由可关断型器件适当的通断，将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器、电压互感器、PCB控制板接入电网。适当控制逆变器的输出电压，就可以灵活地改变其运行工况，使其处于容性、感性或零负荷状态。与静止无功补偿器(SVC)相比，静止无功发生器响应速度更快，谐波电流更少，而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。伴随静止无功发生器的技术成熟和成本降低，已逐步成为补偿领域重要的技术手段。现有的智能静止无功发生装置采用高性能控制芯板和全控型电力电子器件，实时检测电网中电流，快速分离出无功电流分量，并根据无功电流的大小产生控制指令，实时将大小相等、方向相反的补偿电流注入到电网中，实现瞬时抵消无功电流。但是现有的智能静止无功发生装置在实际使用中发现其可靠性能还有待提高。

发明内容

本发明目的是提供一种智能静止无功发生装置，耗能低，可靠性更高。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种智能静止无功发生装置，包括电压源型逆变器，由可关断型器件通断将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器、电压互感器、PCB控制板接入电网，所述的电抗器上并联有保护模块，所述的保护模块包括氧化锌非线性耗能电阻和与氧化锌非线性耗能电阻并联的高分断断路器，高分断断路器上设置脉冲信号采集装置。

进一步的，所述的装置包括设置于电流输出线上的第一电流电压互感器，电流输出线上位于第一电流电压互感器的上位依次串联有断路器、熔断器、第一电抗器、预充电单元、第二电流电压互感器、第二电抗器、电压源型逆变器和电容，第一电抗器、第二电抗器上均并联有保护模块。