[实用新型]基于定点DSP的静止无功补偿器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无功补偿装置，特别涉及一种基于定点DSP的静止无功补偿器。

背景技术

现代电力系统在不同的运行方式下可能分别出现无功不足和无功过剩的情况，各类供电系统的负荷由于其非线性和不平衡性，也会给供电系统带来污染和干扰，需要进行无功补偿。无功补偿是保持电网高质量运行的一种重要手段，目前，在无功补偿领域主要使用的是与网络感性负荷并联的电容器，以及先进的静止无功发生器等。将电容器与网络感性负荷并联是补偿无功功率的传统方法，并联电容器具有结构简单、经济方便，能够改善电路参数，减小线路感性无功功率，补偿系统无功，改善电压质量等优点。缺点是阻抗固定或者是分级固定，不能跟踪负荷的无功需求变化，只能补偿固定无功，而且还有可能和系统发生并联谐振，导致谐波放大。静止无功发生器具有调节速度快、调节范围广、谐波输出小以及欠压条件下的无功调节能力强等优点，但限于电力电子器件的生产和发展水平，目前制造大容量的ASVG仍存在技术难度大、造价高等问题。

实用新型内容

为克服现有无功补偿装置体积过大、谐波含量高、运行范围小的技术问题，本实用新型提供一种调节速度快、运行范围宽、谐波含量小的基于定点DSP控制的静止无功补偿器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：包括DSP控制器、电流采样电路、电压采样电路、信号调理电路、光纤驱动电路、RS232/485电路、晶闸管投切电容器组、晶闸管控制线性电抗器，所述电流采样电路、电压采样电路的输入分别接三相电流、三相电压，电流采样电路、电压采样电路的输出接信号调理电路的输入，信号调理电路对采样信号进行调理再送到DSP控制器，DSP控制器对采样信号进行处理后输出TSC控制信号、TCR控制信号，TSC控制信号、TCR控制信号经信号调理电路调理后送到光纤驱动电路，再由光纤送到晶闸管投切电容器组、晶闸管控制线性电抗器。

上述的基于定点DSP的静止无功补偿器中，所述晶闸管控制线性电抗器为一套三角形连接的晶闸管控制线性电抗器。

上述的基于定点DSP的静止无功补偿器中，所述晶闸管投切电容器组为七套单调谐滤波器和一套高通滤波器组成，每套滤波器为三相三线制的星型接法。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用TSC+TCR混和型的静止补偿器结构，由TSC提供超前的无功进行粗调，然后由TCR提供滞后的无功进行细调，以进行无功功率动态连续补偿，并且可以在感性与容性范围内连续补偿；采用DSP作为控制器的主芯片，优化了的主电路参数和运用基于在线学习的自适应模糊控制策略；使用基于光纤的驱动电路，可以避免电磁干扰而带来的误动作。装置调节速度快，运行范围宽，采用优化调谐滤波技术等措施后大大减少了补偿电流中谐波的含量，缩小了装置的体积和成本。而采用TSC+TCR混和结构的无功补偿装置，利用智能控制技术，可以实现无功功率在容性与感性范围内连续可调，而且克服了固定电容器组输出无功不可调以及机械式投切电容器组无功输出分级输出、响应速度慢、电容器自身投切对电网的冲击和机械式开关使用寿命限制等缺点。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型的总体框图。

图2是本实用新型的主电路框图。

具体实施方式

如图1所示，SVC系统主要由DSP控制板、TCR脉冲发生板、TSC信号发生板、光纤调理转换板、功率脉冲触发板、三角形连接的晶闸管控制电抗器TCR和星型连接的晶闸管投切电容器组TSC构成，其中TSC中与电容C组成的单调谐滤波器中的电感L没有画出。图中，输电线路的三相电压、三相电流(系统补偿)或者负载的三相电流(负荷补偿)分别通过电压传感器和电流传感器接入到信号调理板转换为DSP所能接受的信号，然后进入DSP的A/D接口，DSP控制器通过板上RS485串口和上位机通讯，获得用户控制命令，在不同的控制模式下对采样数据进行处理，实现SVC无功补偿，稳定电压，抑制电压闪变和不平衡度等功能，根据相应的功能输出高精度的触发脉冲，并根据需要将脉冲转化为模拟信号(TCR的控制角电压)或开关量(TSC的投切指令)，输给TCR脉冲发生板和TSC信号发生板，再通过光纤调理转换板，利用光纤作为传输介质到功率脉冲触发板，分别控制晶闸管控制电抗器上晶闸管阀和晶闸管投切电容器上的晶闸管的投入与切除。

如图2所示，本实用新型的主电路主要由8组星型连接的的晶闸管投切电容器组和一套三角形连接的晶闸管控制的线性电抗器组成，其中电容器组中的电容有7组电容为C，一组电容为C/2，这样就可以输出16级分段容性无功，增加快速性，并可分别滤除2、3、4、5、6、7、8和11次谐波，晶闸管控制的电抗器TCR可以吸收感性无功，二者相互配合无功可以在正负之间之间连续可调，从而克服固定电容组无功不可调的缺点。