[实用新型]静止无功补偿器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无功补偿器，特别是一种静止无功补偿器。

背景技术

静止无功补偿器(Static Var Generator以下简称SVG)是一种用于动态补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小变化的无功进行快速和连续的补偿，其应用可克服LC补偿器等传统的无功补偿器响应速度慢、补偿效果不能精确控制、容易与电网发生并联谐振和投切震荡等缺点。

其基本原理是指将自换相桥式电路通过电抗器直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能更好地实现动态无功补偿的静止无功补偿器。

为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是：一种静止无功补偿器，其包括用于检测出补偿对象电流中的无功电流分量的指令电流运算电路和补偿电流发生电路，所述补偿电流发生电路根据指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号产生实际的补偿电流；

所述补偿电流发生电路由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路依次连接的三个部分构成，其中：

所述主电路由IGBT构成的电压型PWM变流器，以及与其相连的电感和直流侧电容组成；

所述驱动电路由电源部分、驱动部分、保护部分组成，电源部分用来提供驱动模块正常工作时电源，驱动部分包括驱动模块和相关的外围电路，保护部分用于检测PWM变流器的电流和温度信号，必要时停止PWM变流器。

本实用新型的无功补偿器功耗低，响应时间快，能更好地实现动态无功补偿，对于改善电能质量具有重要意义。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为静止无功补偿器系统框图。

图2为静止无功补偿器系统原理图。

图3为静止无功补偿器主电路图。

图4为静止无功补偿器的控制系统构成示意图。

具体实施方式

如图1所示，静止无功补偿器包括指令电流运算电路和补偿电流发生电路，其中，补偿电流发生电路由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路。

指令电流运算电路用于检测出补偿对象电流中的无功电流分量。补偿电流发生电路根据指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流。

如图2所示，图中e_a、e_b、e_c为交流电源，谐波电流源为非线性负载，L_sa、L_sb、L_sc分别代表三相的电网阻抗。而静止无功发生器主要由以下几部分组成，指令运算电路，电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路。其中指令运算电路的主要任务是按照要求检测出负载电流中的谐波、无功以及负序分量。电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路合在一起可以称为补偿电流发生电路，它的主要作用是根据指令运算电路得出的补偿指令，产生实际的补偿电流。主电路主要由IGBT构成的电压型PWM变流器，以及与其相连的电感和直流侧电容组成。

如图3所示，主电路由断路器、交流接触器、进线电感、PWM变流器、电解电容和滤波电容组成。主电路采用三相全桥电压型PWM变流器，电解电容用来储存直流侧能量，滤波电容的作用的滤出直流侧的毛刺，进线电感的作用在于PWM变流器的输出电压和电网电压的差值作用其上产生补偿电流。

静止无功补偿器的继电回路包括电源系统和同步信号两部分。电源系统主要是给控制系统、继电系统和冷却系统供电，它由两个进线变压器、交流静止无功发生器组成。继电控制是控制系统与继电回路的联系，它用来传递启动、故障等信号。同步信号由一个同步变压器提供。

驱动电路由电源部分、驱动部分、保护部分组成，电源用来提供驱动模块正常工作时电源；驱动部分包括驱动模块和相关的外围电路；保护部分主要是检测PWM变流器的电流和温度信号，必要时停止PWM变流器。

如图4所示，静止无功发生器的控制系统由指令运算电路和电流跟踪电路组成。

静止无功补偿器电气性能如下表所示：

保护功能：

a.输出超限保护

当负载无功容量超出静止无功发生器补偿能力时，静止无功发生器按最大能力输出(即限流输出)，不会出现因为负载容量过大而引起静止无功补偿器线路烧毁的情况。

b.直流母线过压保护