[实用新型]基于全控型变流器件解决电网电压波动和闪变的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及SVG解决电压波动和闪变的装置，特别是一种采用全控型变流器件的SVG解决电网系统中变电站电压波动和闪变装置。

背景技术

目前，国家电网公司正式发布了智能电网技术标准体系和智能电网关键设备研制规划，将智能电网的发展列为未来的主要发展方向。智能电网涉及相关产业很多，包括电力设备、信息通讯、新能源等。无功补偿设备的智能化改造在智能电网发展规划和建设中已经成为势在必行的必然趋势。

由于电网中存在冲击性负荷(比如电弧炉负荷、轧钢负荷、大型提升机等)，或供电端供电电压不连续、不稳定等，会引起电网电压波动和闪变，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。电网电压波动会引起电站保护装置误动作，或导致某些设备由于电压偏高或偏低而故障跳闸，从而影响供电安全。

目前，针对电网电压波动和闪变问题解决方法是在电网中加SVC。SVC是靠改变系统中的含有的感性、容性无功功率大小来实现的。SVC是利用电抗器提供感性无功、利用电容器提供容性无功。电容器输出容性无功的能力与电网电压平方成正比。因此，当电网电压偏高时，需要补偿装置提供少量无功以降低电压时，而电容器的输出无功反而增大，抑制波动和闪变的效果降低。反之亦然。另SVC的响应时间相对较慢，对电压波动和闪变的抑制能力也比较低。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。SVC的响应速度为10ms以上，所以抑制电压波动和闪变的能力一般不超过50％

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)技术解决电压波动和闪变还是个空白。因此，针对电压波动和闪变问题的SVG解决方案，具有很强的可实施性和可操作性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于全控型变流器件解决电网电压波动和闪变的装置，该装置采用全控型变流器件，能够有效解决电网电压波动和闪变的问题，且响应速度快，跟踪精度高，并可根据省调AVC控制系统的指令进行调节，可大大提高电网电压的稳定性和可靠性。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

基于全控型变流器件的解决电网电压波动和闪变的装置，该装置包括控制器、全控型变流装置SVG，将全控型变流装置SVG并联在低压侧母线上；控制器以电网电压为控制量，与设定电网电压波动允许值进行比较，将电网电压信号变化量经控制器进行滤波、移相、比例放大、运算处理，得到电压的差值控制信号，使全控型变流装置SVG产生电流波形，该电流经功率传输单元产生与电网电压差值的波形与原波动越限的电压叠加，达到稳定电网电压的目的。

所述的全控型变流装置为直挂式功率单元Y接串联型链式SVG结构。

所述的控制器包括多个信号处理子单元和主控子单元，每个信号处理子单元；包括滤波模块、移相模块、比例放大模块、运算模块，主控子单元完成对全控型器件的控制；

所述的滤波模块包括低通、高通滤波器和对各个次同步模态信号分别进行滤波的带通滤波器，用来将转速信号的变化量经过低通、高通滤波器滤掉低频、高频，再经过带通滤波器进行处理，得到同步分量；

所述的移相模块用来接收滤波单元输出的电压同步信号，将电压同步信号进行相位矫正；

所述的比例模块用来将移相处理的次同步模态信号进行比例放大处理；

所述的运算模块用来将移相、比例处理后的次同步模态信号进行加权求和处理得到综合控制量；将此控制量通过函数运算变为全控型变流装置的控制信号。

所述的全控型变流装置功率单元所采用半导体开关器件为IGBT、GTO、IGCT、或IEGT全控型开关器件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)响应速度快