[发明专利]LC调谐式静止无功发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种LC调谐式静止无功发生器，属于无功补偿与调控技术领域。

背景技术

在感性无功发生器的现有技术中，常见的有两种。其中一种是比较原始的、以直流电流控制铁芯饱和度而进行交流调控的饱和电抗器。另一种是采用晶闸管控制线性电抗器制成的等效电抗器(TCR)。这两种电抗器输出的波形都不是正弦波，其三次谐波尤为明显，一般不适合对波形有要求的负载和场合。并且伴有高次谐波产生，以传导、幅射的方式对电力系统以及周边环境与电子电器仪器、设备构成电磁污染与干扰。为此，工程上通常要为其配置专用滤波器。为了减小谐波功率，出现一种采用几个并联的电子开关各与线性电抗器串联(TSR)后和等效电抗器(TCR)并联、以开关投切电抗器与等效电抗器的线性精调相配合实施综合调控的设计。其不但开关和电抗器的用量成倍增多而使材料成本升高，而且开关投切时电流的变化为阶梯式。

在容性无功发生器的现有技术中，常见的也可以分为两种。其中一种是作为并联补偿(通常是用来进行功率因数补偿)、串联补偿使用的电容器组，基本都是以开关对彼此并联或彼此串联的电容器进行投切，其补偿度必然是阶梯式有级变化。不但补偿精度受到限制，由于存在开关，其可靠性和使用寿命也受到影响，并由此增加了维护、检修工作量和运行成本。另一种是作为动态无功补偿(SVC)使用的LC并联调谐系统，既以固定接入的电容器与等效电抗器并联(TCR+FC)或以电子开关对电容器进行投切与等效电抗器并联(TCR+TSC)。虽然前者的输出电流为连续平滑变化，但是，由于电容器回路电流不可控，若使输出电流减小，就要求感性并联回路(TCR)提供较大的电流，特别是需要吸收无功功率时，感性回路(TCR)电流必须大于电容器回路电流，不但增大了(TCR)容量而使成本升高，而且损耗、谐波功率也随之增大。后者的容性回路电流在开关控制下虽然可以减小，但是，由于是用开关对电容器投切，该回路电流和输出电流并不是连续平滑变化。由于存在(TCR)，既使配置专用滤波器，输出波形也不是正弦波。电压等级高的，需要多只晶闸管串接成组合阀，并且还需配套冷却水系统，因而使材料成本升高。

在输出波形正弦化并且连续平滑调控方面，中国发明专利申请公开了几种技术方案。其中一种(公开号：CN.1588745A)方案是采用脉宽调制(PWM)式等效电抗器与固定接入的电容器(FC)配合接于降压变压器二次各回路，虽然可以实现波形的正弦化和连续平滑调控，但是却增添了变压器而使成本升高，由于电容器是固定接入，仍然存在损耗大的问题。另一种(公开号：CN.1601846A)虽然无需降压变压器，并且实现了平滑的连续调控，但是其只能输出容性无功，而且电容器同样是固定接入，损耗大的问题依然存在。再有一种(公开号：CN.101252282A)虽然实现了连续平滑的调控，并且可以分别输出容性、感性无功，但是其采用有触点开关对电容器和电抗器进行投切转换，不但切换时间相对较慢，由于存在开关，也影响可靠性和使用寿命。

发明内容

本发明的目地是要提供一种结构、线路简单，成本低、可靠性高、损耗小，输出电流连续平滑的无级变化、波形连续完整、符合电磁兼容标准的静止无功发生器。

发明内容一