[发明专利]一种动态消谐式无功补偿模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力控制系统中的模块，具体是涉及一种用于低压的动态消谐式无功补偿的模块。

背景技术

在低压无功补偿领域，传统的无功补偿方式是纯电容补偿，随着以电力电子装置为代表的非线性负荷的广泛使用电网中的谐波成分正在大量增加，电网的供电质量被谐波污染得越来越差，而纯电容会放大谐波，造成系统不稳定，甚至使整个系统瘫痪。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，主要提供一种用于动态抑制谐波、补偿无功、维持系统稳定的模块，广泛应用于低压无功补偿系统中。

技术方案：为了实现以上目的，本发明提供了一种动态消谐式无功补偿模块，其特征在于：包括：刀熔开关、动态投切单元、可调滤波电抗器、滤波补偿电容器、谐波检测及滤波电抗控制单元；

主母线接入刀熔开关，经刀熔开关的输出端与动态投切单元的输入端相连，动态投切单元的输出端与可调滤波电抗器的输入端相连，可调滤波电抗器的输出端与滤波补偿电容器的输入端相连，可调滤波电抗器的控制线圈与谐波检测及滤波电抗控制单元相连；进线信号接入谐波检测及滤波电抗控制单元；投切控制信号接入动态投切单元的控制端子，可调滤波电抗器中的温度节点接入动态投切单元的保护端子。

本发明中所述谐波检测及滤波电抗控制单元作用为：通过对电网进行谐波分析，根据电网中的谐波含量对可调滤波电抗器进行电抗控制；所述谐波检测及滤波电抗控制单元包括：信号检测部分、微控制器、电力电子功率变换器；电网信号通过所述信号检测部分检测电网谐波含量，所述信号检测部分调制滤波输出给微控制器进行谐波分析处理，微控制器通过控制电力电子功率变换器，改变二次绕组的电流，即改变功率，实现功率变换，改变了二次侧的电抗，从而实现了一次侧的电抗可变，电力电子功率变换器输出到可调滤波电抗器的控制线圈，控制电抗，抑制谐波。

本发明中所述可调滤波电抗器中的控制线圈，采用铜箔绕制，以减小谐波产生的集肤效应并具有较好的散热性能；线圈之间采用杜邦纸隔离，具有极好绝缘性能、减小噪音并外形美观。所述可调滤波电抗器中采用0.3mm的冷轧硅钢片；以提高电抗器的高频性能和线性度，并降低损耗。

本发明中所述滤波补偿电容器为了达到治愈性好的目的，优选以金属化聚丙烯薄膜做电极和介质。

本发明中动态投切单元的作用为：控制投切，使投切无涌流、对电力系统无冲击和对电容进行保护；所述动态投切单元包括：用于连接主回路的电子器件、用于控制电子器件通断并提供温度保护的控制触发板、散热器和风扇。

本发明中所述动态消谐式无功补偿模块还包括隔热装置，该隔离装置用于分离不同温度器件，延长各模块的使用寿命；所述隔热装置包括：底座和隔热板；所述底座位于动态消谐式无功补偿模块的底部，所述隔热板位于各器件之间。

有益效果：本发明的优点如下：本发明以无功补偿为主，兼有动态抑制谐波的功能；通过电抗系数的配合，在基波频率下为呈现为容性（无功补偿）；模块化设计，自由按需拼装；设计紧凑，适合多种柜体；母线简洁，安全可靠，连接方便；裕量空间大，充分考虑电网谐波；匹配精度高，实际电抗系数误差不超过0.3%。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。

图2为本发明中所述谐波检测及滤波电抗控制单元的原理图。

图3为本发明中所述信号检测部分的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例

如图1所示的一种动态消谐式无功补偿模块，包括：一个用于谐波检测分析并控制滤波电抗器的谐波检测及滤波电抗控制单元；一个用于受控于谐波检测及滤波电抗控制单元的可调滤波电抗器；一个用于无功补偿的滤波补偿电容器；一个用于控制投切、并且投切无涌流、对系统无冲击和对电容有保护的动态投切单元；一个用于保护整个模块并且具有手动分离功能的刀熔开关；以及一个用于分离不同温度点器件、延长模块使用寿命的隔热装置。