[实用新型]SVG解决三相电压不平衡的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及SVG解决三相电压不平衡的装置。 

背景技术

由于电网中存在单相负荷(比如电气化铁路)和三相不对称负荷(比如电弧炉负荷)会给电网的运行和效率带来不良的影响，同时也会对接在该公用电网中的其他用电设备带来一些不良的影响甚至危害。三相不平衡会产生负序电流引起电网负序保护动作，影响供电安全。不平衡电流注入系统后会造成三相电压不平衡，工作在三相不平衡电压的电网上的负荷，电机类负荷会造成电机轴振动，严重时会损坏电机。 

目前，针对三相电压不平衡问题解决方法是在电网中加SVC，采用斯坦迈兹理论来解决。SVC是靠改变阻抗来实现的，对于一个单相负荷相当在另外两项分别加电感、电容。对于在两项或三相间变化(即不确定哪相负荷大)的单相负荷，其容性必须按三相中的最大值计算，而对于可变电感的容量是三相所需最大电感与最大电容之和。这种靠改变阻抗来调节电压的方式，其调节能力很弱。SVC补偿负序的能力只是其总容量的20-25％。这样投资料和占地都很大。其主要缺点如下： 

1)其安装容量大，占地空间大，自身损耗大，通风散热困难。 

2)自身产生谐波，需配置合适的滤波器来滤波。 

3)SVC的主控器件是晶闸管，其响应速度慢对于快速变化的负荷达不到理想的效果。 

4)SVC输出受电网电压影响，其输出能力与电网电压平方成正比。 

5)滤波器是靠改为谐波阻抗来滤波的，在系统中会产生串并联谐振，危害供电安全。 

6)TCR的空芯电抗器对周围产生电磁干扰。 

目前，在国内外采用全控型变流器件的静止无功发生器SVG(Static Var Generator)技术解决三相电压不平衡还是个空白。因此，针对三相电压不平衡问题的SVG解决方案，具有很强的可实施性和可操作性。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种SVG解决三相电压不平衡的装置，该装置采用全控型变流器件，能够有效解决三相电压不平衡的问题，且响应速度快，跟踪精度高，可大大提高 电网的稳定性和可靠性。 

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现： 

SVG解决三相电压不平衡的装置，将SVG装置并联在低压侧母线上，SVG装置的功率单元采用全控型变流器件，全控型变流器件通过控制器控制。 

所述的全控型变流器件为降压型两电平功率单元并联型SVG结构、或降压型三电平功率单元并联型SVG结构。 

所述的全控型变流器件为降压型Δ型链式SVG结构。 

所述的全控型变流器件为降压型MMC型SVG结构、或降压型多重化SVG结构。 

所述的全控型变流器件为非降压型器件串联型两电平SVG结构、或非降压型器件串联型三电平SVG结构。 

所述的全控型变流器件为直挂式Δ型链式SVG结构、或直挂式MMC型SVG结构。 

所述的全控型变流器件所采用半导体开关器件可为IGBT、GTO、IGCT、或IEGT全控型开关器件。 

该方法所采用的解决三相电压不平衡装置可为一台或多台，进行冗余设计。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是： 

1)响应速度快 

基于全控型器件变流装置的显著特点就是响应速度快。其主要原因是，可以根据需要对全控型器件(GTO、IGBT、IGCT、IEGT等)的开关状态进行任意控制。而且，器件的开关频率或等效开关频率往往较高，一般每个工频周期的开关次数可以从几次到几十次。因此，基于全控型器件变流装置的系统响应速度比SVC快几倍。 

2)控制精度高 

基于全控型器件变流装置的可以采用脉宽调制或脉冲击移相等方式进行控制，加上其开关频率较高，就可以在每个开关周期对系统输出进行调节。此外，系统还可以采用比较复杂的算法和控制方法，使得系统的跟踪精度大大提高。也就是说，基于全控型器件变流装置可以对系统的无功、谐波、三相不平衡等电能质量问题同时进行综合治理。 

3)不受系统电压影响 

SVC是由晶闸管控制电抗器和FC组成，FC输出无功与电网电压平方成正比。当电网电压变化较大，在电压波峰时FC的基本电流增加，滤波效果降低，电容器会出现基波过电压或谐波过电流过电压的问题。而基于全控型器件的SVG变流装置是一种有源的解决方法，其输出补偿电流与电网电压几乎无关。治理三相电压不平衡的效果不受影响。 

附图说明

图1是SVG解决三相电压不平衡的装置主接线图；