[实用新型]晶闸管静止无功发生器

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子静止无功发生器技术。 

背景技术

与静止无功补偿装置(SVC)相比，由于静止无功发生器(SVG)具有体积小、重量轻、调节速度快、运行范围宽、谐波含量低等优点，自上世纪八十年代投入商业运行以来，得到了迅速应用和发展。但另一方面，由于SVG的控制系统和控制方法比SVC复杂，主回路开关器件需使用全控型器件，且器件数量多、容量大，所以其价格仍比使用晶闸管的SVC高得多，价格的劣势也制约了SVG发展的进程。 

SVG应用的初期，曾经在很短的时期内采用过晶闸管作为主开关器件，但随着电力电子器件的发展，门极关断(GTO)晶闸管等全控型器件出现后，SVG毫无例外地采用了全控型器件作为主开关器件，并因此而获得了更好的控制性能。此后，SVG成了全控型器件的一统天下，近三十年来有关基于晶闸管的SVG的研究已经绝迹于科技出版物。 

由于晶闸管具有耐受电压高、额定导通电流大、效率高、可靠性好等优点，自其问世以来就一直获得了广泛的应用，虽然由于存在半控的特性而限制了它的应用范围，但实际应用结果表明，晶闸管仍是目前具有相当吸引力的电力电子器件之一，对其进行深入的应用研究具有重要的现实意义。若能在SVG中使用晶闸管作为主开关器件，发挥晶闸管容量大、耐压高、稳定性好、拓扑结构简单以及综合价格低的优势，则将会大大促进SVG的实际应用。 

发明内容

本实用新型的研究对象是晶闸管静止无功发生器。 

本实用新型的目的是深入研究SVG系统变换机理、拓扑结构及控制技术，研发晶闸管静止无功发生器，发挥晶闸管容量大、耐压高、稳定性好、拓扑结构简单以及综合价格低的优势，促进SVG的发展和实际应用。 

本实用新型的要点是采用晶闸管作为静止无功发生器的主开关器件，采用非对称多电平控制技术，在基于晶闸管的静止无功发生器的有功无功的四象限运行、谐波抑制和提高综合效率方面取得了突破性的进展。 

本实用新型晶闸管静止无功发生器的特征是由一个直流蓄能单元[1]，一个多电平直流电流控制及分配单元[2]，两个完全相同的6脉波晶闸管三相变流桥[3]和[4]，一个Y绕组[7]和二个互差30度的Y绕组[5]和Δ绕组[6]构成的移相变压器组成，采用对两个三相变流桥[3]和[4]进行非对称电流的控制策略，分别按(1)式和(2)式的特定变换规律控制产生互不对称的，且相位也不相同的Y绕组[24]电流和Δ绕组[25]电流，使移相变压器输出侧Y形绕组[26]的电流为正弦波电流，按(1)式和(2)式的特定变换规律控制Y三相变流桥和Δ三相变流桥，导致了Y三相变流桥和Δ三相变流桥内开关器件的电流按设定的三角波电流规律变化，在构成Y三相变流桥和Δ三相变流桥的开关器件为晶闸管时，施加三角波电流开始时给晶闸管门极触发信号，晶闸管开通，在三角波电流为零期间，晶闸管电流为零被强迫关断，即晶闸管开通受门极控制，三角波电流为零时晶闸管自行关断，两者的组合使晶闸管可以作为全控开关使用，晶闸管的全控化使触发角移相范围变为-180°～180°，实现了有功无功四象限运行。