[发明专利]一种有谐波抑制功能的分散式发电无功补偿装置及方法

权利要求书

1.一种有谐波抑制功能的分散式发电无功补偿装置，其特征在于：包括A-T混合无功补偿单元，集中控制单元和电源模块；A-T混合无功补偿单元包括晶闸管控制电抗器组（TCR）、有源电力滤波器（APF）和无源滤波器组；晶闸管控制电抗器组接入无源滤波器组和电网主干线之间的补偿接入点，有源电力滤波器和无源滤波器组串联构成混合有源滤波器，集中控制单元输出脉宽调制信号和触发脉冲信号分别触发APF晶体管和晶闸管控制电抗器组中的晶闸管。

2.如权利要求1所述的一种有谐波抑制功能的分散式发电无功补偿装置，其特征在于：所述的A-T混合无功补偿单元的具体连接是：晶闸管控制电抗器组接入无源滤波器组和电网主干线之间的补偿接入点，有源电力滤波器的输出端经过滤波电抗接入无源滤波器组的输入端，无源滤波器组的输出端连接电网，从而对电网进行谐波抑制；

所述的晶闸管控制电抗器组由三组晶闸管控制电抗器并联构成，每组晶闸管控制电抗器由两个晶闸管并联之后和一个电抗器串联组成；

所述的无源滤波器组包括三组LC并联支路，每个支路由三个单独的LC串联支路并联组成。

3.如权利要求1所述的一种有谐波抑制功能的分散式发电无功补偿装置，其特征在于：所述的集中控制单元包括采样模块，DSP控制模块，锁相环电路模块，脉冲发生模块，信息反馈及显示模块；

集中控制单元的具体连接是：从电网采集的电压和电流信号接入采样模块的输入端，采样模块的输出端连接DSP控制模块的输入端，DSP控制模块的输出端连接锁相环电路模块的输入端，锁相环电路模块的输出端连接脉冲发生模块的输入端,脉冲发生模块的输出端连接晶闸管控制电抗器组和有源电力滤波器的输入端，晶闸管控制电抗器组和有源电力滤波器的输出端连接反馈模块的输入端，反馈模块的输出端连接显示模块的输入端，显示模块的输出端再通过双口RAM通信模块连接到DSP控制模块输入端。

4.如权利要求3所述的一种有谐波抑制功能的分散式发电无功补偿装置，其特征在于：所述的采样模块包括精密系列电压互感器、电流互感器和DSP采样模块，DSP采样模块包括信号调理电路和过零检测电路；电压互感器和电流互感器的高压侧接入电网，低压侧连接DSP采样模块的输入端，信号调理电路的输出端连接过零检测电路的输入端，过零检测电路的输出端作为采样模块的输出端连入DSP控制模块；

DSP控制模块主要由TMS320F2812系列DSP组成，DSP控制模块的输出端连接到脉冲发生模块的输入端；

所述采样模块的具体连接是：一次电压电流互感器的高压侧连接电网，低压侧连接二次电压电流互感器的输入端，二次电压电流互感器的输出端接入A/D转换芯片的输入端，A/D转换芯片的输出端接入DSP采样板的输入端，DSP采样板的输出端连接到锁存器，同时DSP采样板通过双口RAM和单片机80C196交换数据。

5.如权利要求3所述的一种有谐波抑制功能的分散式发电无功补偿装置，其特征在于：所述的锁相环电路模块包括过零检测电路、锁相环电路和倍频电路、低通滤波器和压控振荡器；过零检测电路的输出端连接锁相环电路的输入端，锁相环电路的输出端连接倍频电路的输入端，倍频电路产生采样窄脉冲触发采样保持电路，实现锁相同步采样；

所述锁相环电路模块的具体连接是：电压电流信号接入过零检测电路的输入端，过零检测电路的输出端连接相位比较器的输入端，相位比较器的输出端连接低通滤波器的输入端，低通滤波器的输出端连接压控振荡器的输入端，压控振荡器的输出端连接整形电路，对输入信号进行整形处理。

6.如权利要求3所述的一种有谐波抑制功能的分散式发电无功补偿装置，其特征在于：所述的脉冲发生模块包括同步电压信号限幅电路，同步整形电路，脉冲生成电路；所述脉冲生成电路包括脉冲开通封锁电路，脉冲展宽电路及光电转换电路；其中同步电压信号限幅电路前端连接DSP控制模块，输出端连接同步整形电路的输入端，同步整形电路的输出端连接脉冲生成电路的输入端，输出的脉冲控制晶闸管控制电抗器组和有源电力滤波器的信号触发；

脉冲发生模块的具体连接是：同步电压信号限幅电路的输出端连接同步整形电路的输入端，同步整形电路的输出端连接12位同步计数器的输入端，12位同步计数器的输出端连接12位比较器的输入端，12位比较器的输出端连接脉冲开通封锁电路输入端，脉冲开通封锁电路输出端连接脉冲展宽电路输入端，脉冲展宽电路输出端连接光电转换电路输入端，光电转换电路输出端控制晶闸管。