[实用新型]综合保护高压静止无功发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于H桥的综合保护高压静止无功发生器， 广泛应用于各类电力系统。

背景技术

传统无功补偿只有普通的器件保护，目前国内出现的无功补偿引起的电气事故大部分是因FC电容对谐波放大，电容质量问题引起巨大隐患。

静止无功发生器（SVG）是当今无功补偿领域最新技术的代表， 

SVG是当前世界上最先进也是最复杂的补偿技术产品，它不再采用大容量的电容器、电抗器，而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功补偿的变换，在响应速度、稳定电网电压、降低系统损耗、增加传输能力、提高瞬变电压极限、降低谐波和减少占地面积等多方面具有更加优越的性能。SVG并联于电网中，是可控电流源，不会产生过电流、不会产生谐波电压放大，尤其适合变电站等对安全性要求高的用户使用。但现有SVG装置可靠性差，难以满足无功补偿要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于H桥的综合保护高压静止无功发生器，该装置采用了综合保护措施，确保了设备挂网后安全可靠运行。

本实用新型涉及的综合保护高压静止无功发生器，由主控制系统和功率单元构成，其特殊之处是：功率单元内采用H桥功率单元，6个以上结构相同的H桥功率单元串联在一起组成换流链，所述主控制系统包括控制单元、监控单元和连接在控制单元和监控单元之间的双口RAM，控制单元控制输出端分别通过控制信号处理电路与H桥功率单元连接、通过开出电路与投切开关相连，所述功率单元内还设有将采集H桥功率单元的SVG三相输出电流瞬时值转换的A/D电路Ⅲ、用来检测器件峰值电流信号的电流阈值比较电路，将测量的直流电压瞬时值转换的A/D电路Ⅳ和用来检测直流电压峰值信号的电压阈值比较电路，用来检测IGBT状态的器件状态检测电路以及接在电流阈值比较电路和A/D电路Ⅲ、电压阈值比较电路和A/D电路Ⅳ、器件状态检测电路输出端的通讯发送模块，所述监控单元内设有与功率单元内的通讯发送模块进行通讯的通讯接收模块，用来接收功率单元报警信号的报警信号模块以及用来接收风机过热信号的开关量输入模块，所述控制单元设有将采集的母线电压信号进行转换的A/D电路Ⅰ、将采集的母线电流信号进行转换的A/D电路Ⅱ，A/D电路Ⅰ、A/D电路Ⅱ和经过A/D转换后的SVG电流信号与CPU相连，由CPU输出电压报警信号和电流报警信号。

所述H桥功率单元为由四个功率器件组成的桥式电路，桥式电路的两端并联有电容。

所述功率器件为IGBT或IGCT。

本实用新型的有益效果是：

1、功率单元采用模块化结构，便于规模化制造。

2、每个功率单元开关频率低，整相等效开关频率高，输出电压波形质量好。

3、装置采用了综合保护设计方案，包括器件级保护、装置级保护和系统级保护三级，以提高装置可靠性。

3、保护的动作时间短，在发现器件过流、过压或驱动信号异常时，能够迅速实施保护。当发现装置有过流、直流电压过高等异常工况时，便实施保护。当发现母线失压、母线电压过高、冷却系统故障等异常工况时，便实施保护。

4、除了采用分级的保护方式外，主控制系统包含有控制单元和监控单元，共同控制SVG装置输出，只有它们都正常，SVG装置才能正常工作。当它们有一个不能正常工作时，另一个会停止SVG装置工作。因此，控制单元为监测单元的后备保护，监测单元为控制单元的后备保护。这样，分级分层的综合保护方式大大提高了装置的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的电路接线图；

图2是SVG装置的拓扑结构图；

图3是H桥功率单元的结构图；

图4是本实用新型的电路原理图；

图5是本实用新型的分层保护原理图。

具体实施方式