[实用新型]IGBT变流器及其构成的静止无功发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备制造领域，特别是涉及一种PWM（脉冲宽度调试）变流器；本实用新型还涉及一种具有所述IGBT变流器静止无功发生器。

背景技术

伴随交流电力系统容量的扩大，电压等级的提高和输电距离的增加，我国无功补偿技术和配套设备也得到了快速的发展。目前国内外市场上应用最多是并联型无功补偿设备，约占市场份额的90%以上。无功补偿装置主要可分为为传统无功补偿（调相机、机械投切电容器MSC等）、静止无功补偿器（SVC）和静止无功发生器（SVG）。

机械开关投切电容器组（MSC）和调相机等是第一代无功补偿产品，具有结构简单，成本低廉等特点，但由于运行噪音大，响应时间极慢，灵活性太差，目前基本已经淘汰。

静止无功补偿器（SVC）主要分为晶闸管控制电抗器TCR型、磁控电抗器MCR型和晶闸管投切电容器TSC型，具有响应较快速，控制较灵活，价格适中等特点，是目前应用最广泛的无功补偿装置。但SVC也存在不少缺点：当电压水平过于低下，急需无功补偿时，补偿器的输出反而会减少，致使补偿效果产生较大的影响。其次工作时会产生较大的谐波，对电力系统造成污染。另外，由于开关器件的不可控，其调节质量相对减弱，动态性能难以提高。

静止无功发生器（SVG）在其直流侧只需较小容量的电容器维持其电压即可，通过不同控制可使其发出无功功率也可吸收无功功率，在构成原理、响应速度、补偿特性、双向调节以及占地面积上均比SVC优越。

在科技、经济飞速发展的今天，社会各方对供电质量提出了越来越高的要求，除了要求供电可靠连续外，还希望供电电压、频率稳定，波形良好。特别是伴随电信产业的迅猛发展，如电子计算机、通信设备、自动生产线等复杂精密设备对供电质量的要求就更为严格，对电源波动和各种干扰比以往的机电设备也更加敏感，任何供电质量的恶化都可能造成产品的质量下降甚至损毁，严重影响人们正常的生产、生活。

然而，在现代电网中，电动机、工频炉、荧光灯等感性负载占据相当大比重，它们在消耗有功功率的同时，还需要吸收大量的无功功率。此外，近年来电力系统中非线性用电设备，特别是电力电子装置(如：相控整流器、变频调速装置)的迅速增多和应用日益广泛，这一方面使得电能得到更加充分的利用，另一方面又使大量的无功电流注入电网。公用电网中出现的这些无功功率，将导致设备及线路损耗增加，引起电压闪变、频率变化和三相不平衡，致使电网的电能质量严重恶化，影响输电效率和设备寿命，同时也会影响供电企业的经济效益，严重时甚至危及到电力系统的安全运行。因此，为了有效改善电能质量，保证电网的安全、稳定以及经济运行，必须对无功功率进行控制与补偿。这样一来，研究和发展无功补偿技术，如何更好、更有效、更优化的对无功功率进行动态补偿，就成为当今电力系统、电力电子技术和控制研究领域中急需解决的重要课题，正受到国内外多方的关注。而且我国与发达国家相比，无论从电网功率因数还是补偿深度来看，都有较大差距，因此在我国大力推广无功补偿技术尤为迫切，意义也十分重大。

静止无功发生器（SVG）通过注入与实际无功电流大小相等、方向相反的补偿电流来工作，其原理和控制方法与SVC完全不同。它不采用常规的电容器和电抗器，而是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网上，即将ASVG视为连接在三相传输线路上的一个三相电压源逆变器，通过适当控制三相电压源逆变器输出电压，使其与系统交换满足要求的无功(感性或容性)，以最终实现无功补偿。

静止无功发生器（SVG）在柔性交流输电系统中占有相当重要的地位，是电力系统主要的可控设备之一。它不仅可以调节无功，还可用来改善电力系统稳定性。它可以在电网连接点提供快速的电压和无功控制，保护电网不受谐波、电压闪烁、电压不对称之类的电网污染，以改善电网供电质量；也可提高线路的功率因数，减少线损。

静止无功发生器（SVG）在其直流侧只需较小容量的电容器维持其电压即可，通过不同控制可使其发出无功功率也可吸收无功功率，在构成原理、响应速度、补偿特性、双向调节以及占地面积上均比SVC优越。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积减少损耗降低的IGBT变流器。

本实用新型要解决的另一技术问题是提供一种具有所述IGBT变流器，采用全数字控制技术，调节精度更高，响应速度更快，不易产生谐振并且电感量远小于现有SVC的静止无功发生器。

为解决上述技术问题，本实用新型的IGBT变流器，包括：

串联的第一电容C1和第二电容C2；