[实用新型]一种含有可变电容模块的无功补偿装置及其可变电容模块

说明书

技术领域

本实用新型属于无功补偿技术领域，具体涉及一种含有可变电容模块的无功补偿装置及其可变电容模块。

背景技术

目前无功补偿市场上主要应用的是TSC（Thyristor Swich Capacitor）晶闸管投切补偿装置，TSC晶闸管投切补偿装置是将总的无功量分成许多电容器组成，然后根据无功补偿量的大小进行投切，这种装置的缺点是不能连续补偿，补偿电容器个数多，容易出现过补或欠补的情况，补偿效果不佳且补偿效率低。此外市场上出现了一种SVG（Static Var Generator）静态无功补偿装置，SVG无功补偿装置是利用电力电子技术而将无功补偿量调制到电网上，SVG无功补偿装置的缺点是算法复杂，结构复杂且价格高。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种含有可变电容模块的无功补偿装置，本无功补偿控制装置不但结构简单，而且可以实现连续补偿，补偿效果好且补偿效率高，同时本装置的成本较低。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种含有可变电容模块的无功补偿装置，本装置包括控制单元、滤波单元和可变电容模块；所述可变电容模块包括两个彼此并联的电容单元，且两个电容单元均由彼此串联的电容和调控开关构成，两个电容单元中的电容均为一端接地，电容的另一端与调控开关的一端相连，调控开关的另一端与滤波单元电联接，所述调控开关中还设置有用于接收调控信号以确定调控开关启闭状态的调控端；所述控制单元的输入端与母线电联接，控制单元的输出端与调控开关的调控端相连；所述滤波单元与三相母线中的其中一相电联接。

同时，本实用新型还可以通过以下技术措施得以进一步实现：

优选的，所述控制单元包括电压电流采样模块、AD转换模块、运算处理器、PWM信号输出端、保护反馈驱动模块和接口模块构成；所述电压电流采样模块与母线电联接，且所述电压电流采样模块的信号输出端与AD转换模块的信号输入端相连，AD转换模块的信号输出端与运算处理器的信号输入端相连，运算处理器与所述保护反馈驱动模块和接口模块均为双向通信联接，所述运算处理器的信号输出端与PWM信号输出端的信号输入端相连，所述PWM信号输出端的信号输出端通过光纤与所述调控开关的调控端电联接。

优选的，所述滤波单元包括电感和滤波电容，所述电感的一端与母线中的其中一相电联接，电感的另一端与滤波电容串联，滤波电容的另一端接地；所述电感与滤波电容串联的一端还与可变电容模块的远离电容接地端的一端电联接。

作为本实用新型的优选方案，所述调控开关为双向可控硅，所述双向可控硅通过第一阳极与可变电容模块中的电容串连，双向可控硅通过第二阳极与所述滤波单元电联接，且双向可控硅的控制极即为其调控端。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述调控开关由一个NPN三极管和一个PNP三极管构成，所述NPN三极管的发射极和PNP三极管的发射极彼此相连后与可变电容模块中的电容串联，所述NPN三极管的集电极和PNP三极管的集电极彼此相连后与所述滤波单元电联接，NPN三极管的基极和PNP三极管的基极均为调控开关的调控端，且NPN三极管的基极和PNP三极管的基极均与控制单元的输出端电联接。

进一步的，所述电压电流采样模块由电压互感器和电流互感器构成；所述AD转换模块为14位MAX128AD芯片，所述运算处理器为TMS320F2812DSP芯片。

更进一步的，所述电压互感器和电流互感器均为型号为HOP205的霍尔传感器。

本实用新型的另一个目的是提供一种可变电容模块，本模块包括两个彼此并联的电容单元，且两个电容单元均由彼此串联的电容和调控开关构成；两个电容单元中的电容均为一端接地，电容的另一端与调控开关的一端相连，所述调控开关中还设置有用于接收调控信号以确定调控开关启闭状态的调控端；

优选的，所述调控开关为双向可控硅，所述双向可控硅通过第一阳极与所述电容串联，双向可控硅通过第二阳极呈悬置状，所述双向可控硅的控制极即为其调控端。

作为本实用新型的另一个优选方案，所述调控开关由一个NPN三极管和一个PNP三极管构成，所述NPN三极管的发射极和PNP三极管的发射极彼此相联后再与所述电容串联，所述NPN三极管的集电极和PNP三极管的集电极彼此相联后呈悬置状，NPN三极管的基极和PNP三极管的基极均为调控开关的调控端。

本实用新型的有益效果在于：

1）、本实用新型通过两个彼此并联的电容单元，弥补了TSC晶闸管投切补偿装置和SVG静态无功补偿装置二者的缺点，可以实现连续补偿的目的，补偿效率高且造价低。